DE69723778T2

DE69723778T2 - Methode zur herstellung von filterkartuschen mit membranen, die eingeätzte poren enthalten

Info

Publication number: DE69723778T2
Application number: DE69723778T
Authority: DE
Inventors: G. James CLEMENTS; Stephen William MACOMBER; Suzanne Surprenant
Original assignee: Whatman Inc
Current assignee: Global Life Sciences Solutions USA LLC
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2017-01-17
Also published as: DE69723778D1; US5904846A; US6103119A; WO1997026073A1; EP0820343A1; JPH11502771A; EP0820343B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf Verfahren zum Herstellen von Filterkassetten, die Membranen mit geätzter Spur als ihr Filtermedium verwenden.
Erörterung der verwandten Technik
Filterkassetten werden verwendet, um bei einer Anzahl von unterschiedlichen Anwendungen Unreinheiten aus Fluiden zu entfernen, wie z. B. bei Wasserreinigung, chemischen Verfahren, bei denen Unreinheiten aus Reaktionsgemischen während der Produktsynthese entfernt werden, und medizinischen Anwendungen, bei denen Unreinheiten aus einer Flüssigkeit gefiltert werden, bevor die Flüssigkeit in einen Patienten geleitet wird. Filterkassetten umfassen üblicherweise ein Filtermedium, das aus einer Lage aus porösem Material gebildet ist, die plissiert und in einen gewellten Zylinder gefaltet ist, um einen großen Filterungsbereich bei einem relativ kleinen Volumen zu liefern. Der Zylinder des Filtermaterials wird in ein Gehäuse eingefügt, das eine strukturelle Steifigkeit für die Filterkassette liefert, und das Gehäuse wird dann an jedem Ende mit einer Endabdeckung geschlossen. Das unbehandelte Fluid wird durch die Seitenwände des Gehäuses geleitet und durch den Filter durchgelassen, der feine Unreinheiten und Verschmutzungen aus dem Fluid entfernt. Das gefilterte Fluid fließt in einen Durchgang in dem Zentrum des zylindrischen Filterma terials und wird aus der Kassette durch ein Auslaßtor in einer oder beiden der Endabdeckungen entfernt.
Filterkassetten sind üblicherweise erforderlich, um einen vordefinierten Pegel von Reinigung zu liefern, durch Verhindern, daß Unreinheiten über einer spezifizierten Größe durch dasselbe geleitet werden. Um die Integrität der Kassette beizubehalten und sicherzustellen, daß kein unbehandeltes Fluid durch dieselbe geleitet werden kann, wird das Filtermedium auf eine fluiddichte Weise an den Endabdeckungen derart abgedichtet, daß das gesamte Fluid, das durch das Auslaßtor der Kassette austritt, garantiert durch das Filtermedium geleitet wurde.
Das Filtermedium, das bei herkömmlichen Filterkassetten verwendet wird, sind üblicherweise poröse Schwammgußmembranen, die eine Anzahl von Hohlräumen umfassen, die entworfen sind, um die effektive Porengröße zu erzeugen, die für die Filterkassette erforderlich ist. Solche Membranen leiden unter verschiedenen Nachteilen. Erstens ist die Anordnung von Hohlräumen entworfen, um eine vorbestimmte effektive Porengröße nur für einen statistischen Grad von Sicherheit zu liefern, und dieselben können nicht garantieren, daß keine Wege durch die Membran existieren, die die effektive Porengröße derart überschreiten, daß Verschmutzungen potentiell durch das Filtermedium rutschen könnten. Zweitens absorbiert das Schwammgußbauglied aufgrund seines Aufbaus etwas Material, das kleiner ist als die effektive Porengröße des Filters und durch das dasselbe passieren sollte, wodurch das Filtrat unerwünscht geändert wird. Drittens können die Partikel, die aus dem Fluid gefiltert werden, nicht aus der Schwammgußmembran wiedergewonnen werden, was für bestimmte Anwendungen nachteilig ist.
Membrane mit geätzter Spur wurden bei einer Anzahl von Anwendungen als Filter verwendet, und leiden nicht unter den oben beschriebenen Nachteilen von Schwammgußmembranen. Membranen mit geätzter Spur werden durch Bombardieren eines festen Films mit Partikeln gebildet, die Spuren von beschädigtem Material durch den Film bilden. Der Film wird dann einem chemischen Agenten ausgesetzt, der die beschädigten Spuren selektiv ätzt, um Perforationen durch den Film zu erzeugen. Die Durchmesser der Perforationen können durch die Verweilzeit des Ätzmittels auf dem Film gesteuert werden. Somit kann der Film mit Poren versehen werden, die alle gleich oder kleiner sind als die Maximalporengröße, die für die Filtrierungsanwendung erforderlich ist, wodurch sichergestellt wird, daß keine Unreinheiten durch den Film geleitet werden können, die größer sind als die spezifizierte Maximalporengröße. Ferner können die Partikel, die aus der Flüssigkeit gefiltert werden, ohne weiteres aus der Membran mit geätzter Spur wiedergewonnen werden, wodurch kein Material gefangen wird, das kleiner ist als die Membranporen.
Im Hinblick auf das Vorangehende war es erwünscht, eine Filterkassette zu schaffen, die eine Membran mit geätzter Spur als das Filtermedium umfaßt. Herkömmliche Verfahren zum Bilden von Filterkassetten haben sich jedoch als uneffektiv beim Abdichten einer Membran mit geätzter Spur an den Kassettenendabdeckungen herausgestellt, was zu fehlerhaften Abdichtungen und Kassetten führt, die bei einem Integritätstesten fehlschlagen. Das U.S.-Patent Nr. 3.457.339 offenbart z. B. ein Verfahren zum Abdichten eines herkömmlichen Filtermediums an einem Paar von Filterkassetten-Endabdeckungen, die aus thermoplastischem Material hergestellt sind. Die Endabdeckungen werden anfänglich auf eine Temperatur über dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Materials erwärmt und das Filtermedium wird dann nach unten in die erweichte Endabdeckung eingefügt und in derselben eingebettet. Es wird dann der Endabdeckung ermöglicht, abzukühlen. Das thermoplastische Material dringt dann in die Poren des Filtermaterials ein, um eine leckfreie Abdichtung sicherzustellen.
Obwohl die Technik, die in dem Patent 339 beschrieben ist, offensichtlich in Verbindung mit anderen Typen von Filtermedien erfolgreich war, kann dieselbe nicht mit einer Membran mit geätzter Spur verwendet werden. Genauer gesagt hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung ohne Erfolg versucht, eine Filterkassette unter Verwendung von im wesentlichen ähnlichen Techniken zum Abdichten einer Membran mit geätzter Spur an den Endabdeckungen zu erzeugen. Die fehlgeschlagene Abdichtungstechnik umfaßte das Erwärmen jeder Endabdeckung, bis dieselbe geschmolzen war, oder das Bereitstellen einer Masse von geschmolzenem Material in der Endabdeckung und dann Einfügen des Endes der Membran mit geätzter Spur nach unten in die geschmolzene Endabdeckung. Es wurde der Anordnung ermöglicht, abzukühlen, in der Hoffnung, daß das geschmolzene Material eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Endabdeckung und der Membran mit geätzter Spur bilden würde. Integritäts-nachweisbare Kassetten konnten jedoch nicht unter Verwendung dieser Abdichtungstechnik hergestellt werden, da Zwischenräume in der Abdichtung zwischen der Filtermembran und den Endabdeckungen zu Unreinheiten führten, die die Membran umgingen und das Filtrat verschmutzten. Es wird davon ausgegangen, daß das Fehlschlagen dieser herkömmlichen Abdichtungstechnik Membranen mit geätzten Spuren zuzuschreiben ist, die wesentlich dünner sind als herkömmliches Filtermedium. Es wird somit davon ausgegangen, daß wenn die Membran mit geätzter Spur nach unten in die geschmolzene Endabdeckung eingefügt worden wäre, die Wärmestrahlung derselben verursacht hätte, daß die dünne Membran nach oben erschlaffen würde, was zu Zwischenräumen zwischen der resultierenden Endabdeckungsabdichtung und der Membran mit geätzter Spur führen würde.
Eine andere Technik zum Abdichten eines Filtermediums in einer Filterkassette ist in dem U.S.-Patent Nr. 4.956.089 offenbart. Gemäß dieser Technik wird eine Form in der Form der Endabdeckungen bereitgestellt, die gebildet werden sollen, und umfaßt einen Heizer, der unter derselben ange ordnet ist. Das Filtermedium und mehrere Stützschichten, die aus thermoplastischem Material gebildet sind, werden in die erwärmte Form eingefügt und geschmolzen, um eine Schicht aus geschmolzenem Material zu bilden, das die Aussparungen der Form füllt. Dem Material wird dann ermöglicht, abzukühlen, und dasselbe bildet eine Endabdeckung mit dem Filtermedium eingebettet in demselben. Da diese Technik ferner die Einfügung des Filtermediums nach unten hin zu dem erwärmten Element umfaßt, wird davon ausgegangen, daß diese Technik ebenfalls fehlschlagen würde, eine Kassette erfolgreich abzudichten, die eine Filtermembran mit geätzter Spur umfaßt, aus denselben Gründen, wie bei der oben beschriebenen fehlgeschlagenen Technik.
Eine andere herkömmliche Technik zum Abdichten eines Filtermediums an einer Endabdeckung ist in dem U.S.-Patent Nr. 4.392.958 offenbart. Bei dem offenbarten Verfahren wird ein Haftmittel auf die Endabdeckungen aufgetragen, ein Filtermedium wird in das Haftmittel eingefügt, das das Filtermedium an der Endabdeckung abdichtet. Ein bedeutender Nachteil dieser Technik ist, daß bei den Filterkassetten, die durch dieselbe gebildet werden, das Haftmittel in die Lösung lecken kann, was zu einer Lösungsmittelverschmutzung führt. Daher liefern Filterkassetten, die gemäß diesem Verfahren gebildet wurden, häufig nicht die erwünschte Filtrationsebene, was ihre Nützlichkeit einschränkt.
Im Hinblick auf das Vorangehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bilden einer Integritäts-testbaren, leckfreien Filterkassette zu schaffen, die eine Membran mit geätzter Spur umfaßt.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Filterkassette bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

(A) Anordnen einer Membran mit geätzter Spur (3) innerhalb eines Filterkassettenkörpers (9, 21, 23); und
(B) Einschließen der Membran mit geätzter Spur in dem Filterkassettenkörper;

35

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist besser verständlich und erkennbar aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der darstellenden Ausführungsbeispiele derselben und der beiliegenden Zeichnungen, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Membran mit geätzter Spur und einer Stützschicht ist, die beim Bilden einer Filterkassette verwendet werden kann, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
2 eine perspektivische Ansicht der Membran und der Stützschicht aus 1 ist, plissiert und gefaltet in eine zylindrische Konfiguration;
3 eine perspektivische Ansicht einer teilweise gebildeten Filterkassette ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
4 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer fertiggestellten Filterkassette gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine Längsquerschnittansicht der Kassette aus 4 entnommen entlang der Schnittlinie 5-5 aus 4 ist;
6 eine Ansicht eines darstellenden Ausführungsbeispiels des Zurückschmelzverfahrens zum Bilden einer Filterkassette mit geätzter Spur gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
7 eine Querschnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Filterkassette ist, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Abdichtung zeigt, die zwischen der Membran mit geätzter Spur und einer Endabdeckung gebildet ist.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Filterkassetten, die eine Membran mit geätzter Spur als das Filtermedium verwenden, und Integritäts-testbar und leckfrei sind, d. h. das gesamte Fluid, das durch die Filterkassette geleitet wird, wird durch die Membran mit geätzter Spur geleitet. Ein Verfahren zum Bestimmen, ob die eine Filterkassette leckfrei ist, ist das Messen einer Differenz zwischen dem Blasenpunkt der Membran mit geätzter Spur vor der Einlagerung in die Filterkassette und dem Blasenpunkt der fertiggestellten Kassette. Wenn eine Filterkassette ein Leck umfaßt, wird erwartet, daß die Differenz bei den Blasenpunkten der Membran und der Kassette wesentlich wäre. Daher ist eine Filterkassette Integritätstestbar und leckfrei, wenn diese Differenz unwesentlich ist. Zu dem Zweck dieser Anwendung wird eine Filterkassette, die eine Membran mit geätzter Spur umfaßt, als Integritäts-testbar und leckfrei betrachtet, wenn der Blasenpunkt der Kassette zumindest ungefähr 50% des Blasenpunkts der separat getesteten Membran mit geätzter Spur ist, obwohl die Differenz bei den Blasenpunkten wiederum vorzugsweise weniger als ungefähr 5–10% ist, wobei die Blasenpunkte z. B. gemäß Prinzipien gemessen werden, die in Basic Principles of Membrane Technology, M. Mulder, Klumer Academic, 1991, offenbart sind.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Abdichten einer Membran mit geätzter Spur in einer Filterkassette auf leckfreie Weise, d. h., Abdichten der Membran mit geätzter Spur auf eine solche Weise, daß die resultierende Filterkassette leckfrei ist.
Wie oben erwähnt wurde, umfaßt das Spurätzen das Bombardieren eines festen Films mit Partikeln, um geschwächte Spuren zu bilden. Die Membran mit geätzter Spur, die in Verbindung mit der Filterkassette der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann gemäß einem Verfahren zum Bilden solcher Membrane gebildet werden, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf Membranen beschränkt, die durch einen bestimmten Prozeß gebildet werden. Beispiele von Verfahren zum Bilden von Membranen mit geätzter Spur sind in den U.S.-Patenten Nrn-3.303.805; 3.662.178; 3.713.921; 3.802.972 und 3.852.134 offenbart. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Partikel, die verwendet werden, um die beschädigten Spuren zu bilden, durch einen geladenen Partikelbeschleuniger erzeugt, wie z. B. einen elektrostatischen Beschleuniger (z. B. einen Beschleuniger von Van de Graaff), einen linearen Beschleuniger oder einen zyklischen Beschleuniger, wie z. B. ein Zyklotron. Der Film kann in dem Weg der beschleunigten Partikel unter Verwendung der Techniken positioniert werden, die in dem U.S.-Patent Nr. 5.449.917 offenbart sind, so daß jedes geladene Partikel mehrere Spuren in dem Film erzeugt.
Die Membran mit geätzter Spur ist aus einem Kunststoff-Film gebildet. Der Kunststoff kann ein polymerisches Material sein, d. h., ein Polymerisierungsprodukt, das sich wiederholende chemische Einheiten einlagert. Polymerische Materialien umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Polyester, Polystyrene, aromatische Polyester, Polycarbonate, Polyolefine, die Polyethylen, Polyethylen-Terephthalat, Polypropylen Vinylkunststoffe, wie z. B. Polyvinyldifluorid (PVDF), und Zelluloseester, wie z. B. Zellulosenitrat, Zellulosebutyrat und Zelluloseacetat umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Membran mit geätzter Spur aus Polyester gebildet. Obwohl eine darstellende Liste von Materialien hierin offenbart wurde, sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf eine Membran beschränkt ist, die aus einem spezifischen Material gebildet ist, und daß ein Material, das in der Lage ist, spurgeätzt zu werden, verwendet werden kann, um die Membran mit geätzter Spur zu bilden, die bei der Filterkassette der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Die Membran mit geätzter Spur 3, die in 1 gezeigt ist, kann eine Dicke aufweisen, die konsistent mit der Bildung einer leckfreien Filterkassette unter Verwendung des nachfolgend erörterten Abdichtungsverfahrens ist. Der Bereich der Dicke, der üblicherweise für Membranen mit geätzter Spur verfügbar ist, beträgt ungefähr 6–30 Mikrometer. Eine Membran innerhalb dieses Dickebereichs kann beim Bilden der Kassette der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Dicke der Membran mit geätzter Spur, die bei der vorliegen den Erfindung verwendet wird, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10–12 Mikrometern.
Poren 5 in dem Film mit geätzter Spur werden durch selektives Ätzen des beschädigten Films mit einem Gas oder einer Flüssigkeit gebildet, wobei die Verweilzeit des Ätzmittels die Größe der Poren bestimmt. Die Membran mit geätzter Spur 3 wird dem Ätzmittel eine ausreichende Zeit ausgesetzt, um Poren 5 zu erzeugen, die dimensioniert sind, um dem gewünschten Filtrationsgrad für die Filterkassette zu entsprechen, der abhängig von der Anwendung variiert, bei der die Kassette verwendet werden soll. Der Ätzprozeß erzeugt herkömmlicher Weise Löcher, die symmetrisch sind. Es wurde jedoch eine Technik durch den Anmelder zum Erzeugen von Poren entwickelt, die asymmetrisch sind, wobei die Pore an einer Seite des Films größer ist als der anderen. Asymmetrische Löcher können durch Ätzen einer Oberfläche des Films mit einer schnelleren Rate als die andere gebildet werden. Dies kann erreicht werden durch Plazieren einer Oberfläche des Films benachbart zu einem Material, das eine Reaktion der Oberfläche mit dem Ätzmittel verhindert. Zum Beispiel kann der Film an einer Seite mit einer Aluminiumtrommel verbunden sein, so daß die verbundene Oberfläche dem Ätzmittel nicht ausgesetzt ist. Wenn eine Membran mit asymmetrischen Löchern bei der Filterkassette der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sollte die größere Öffnung einen Durchmesser aufweisen, der zumindest 1,5 mal der der kleineren Öffnung ist, aber der vorzugsweise zumindest zweimal der Durchmesser der kleineren Öffnung ist und am meisten bevorzugt viermal die kleinere Öffnung ist. Der Durchmesser einer Pore, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf die Länge einer Sehne, die sich von einer Kante der Pore zu einer anderen erstreckt, ohne notwendiger Weise durch das Porenzentrum zu passieren. Der Porendurchmesser kann unter Verwendung einer Rasterelektronenmikroskopie (SEM = Scanning Electron Microscopy) verwendet werden, gemäß Verfahren, die in Basic Principles of Membra ne Technology, M. Mulder, Klumer Academic, 1991 offenbart sind.
Nach der Bildung wird die Membran mit geätzter Spur auf die entsprechende Länge und Breite geschnitten und auf herkömmliche Weise plissiert, um einen relativ großen Filtrationsbereich zu liefern. Da die Membran so dünn ist, kann eine Stützschicht bereitgestellt sein, um bei dem Plissieren zu assistieren. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Stützschicht 1 eine Materiallage, die sich gemeinsam mit der Membran mit geätzter Spur 3 erstreckt. Die Stützschicht ist vorzugsweise aus demselben Material gebildet wie die Membran mit geätzter Spur, oder aus einem kompatiblen Material, aus Gründen, die nachfolgend erörtert werden. Wenn die Membran aus Polyester gebildet ist, kann die Stützschicht 1 eine Lage aus gedrücktem Polyester sein, das unter dem Namen REEMAY (eingetragenes Markenzeichen) verkauft wird, das nur eine grobe Vorfilterung ausführt, da dessen Poren wesentlich größer sind als jene der Membran mit geätzter Spur. Bei dem darstellenden Ausführungsbeispiel aus 1 werden eine einzelne Membran mit geätzter Spur 3 und eine Stützschicht 1 bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Filterkassette der vorliegenden Erfindung kann alternativ mit mehreren Membranen mit geätzter Spur und/oder mehreren Stützschichten gebildet sein. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei Membranen mit geätzter Spur verwendet, die sandwichartig zwischen zwei sich gemeinsam erstreckenden Stützschichten angeordnet sind. Die Sammlung von Membranen mit geätzter Spur und Stützschichten wird nachfolgend als das Filtermaterial 9 bezeichnet.
Die Stützschicht 1 kann auf eine Weise im Hinblick auf die Membran 3 angeordnet sein. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das oben erörtert wurde, erstreckt sich die Stützschicht 1 gemeinsam mit der Membran mit geätzter Spur, die sich entlang ihrer gesamten Oberfläche erstreckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Stützschicht aus einem Material gebildet, das Poren aufweist, die größer sind als jene der Membran mit geätzter Spur. Somit wirkt die Stützschicht als ein Vorfilter zum Herausfiltern relativ großer Unreinheiten, führt jedoch kein bedeutendes Filtern der Partikel durch, die die Membran mit geätzter Spur entfernen soll. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Stützschicht 1 nur entlang jedem Ende der Membran 3 angeordnet und kann entweder aus porösen oder nichtporösen Materialien gebildet sein.
Wenn Stützschichten verwendet werden, sollte jede derselben dick genug sein, um die Membran zu stützen und zu ermöglichen, daß dieselbe gefaltet wird. Die Stützschichten sollten jedoch nicht so dick sein, daß dieselben die Flußrate der Kassette stören oder die Bildung der gewünschten Anzahl von Plissierungen verhindern. Ferner kann das Herstellen entweder extrem dicker oder dünner Stützschichten unerschwinglich teuer sein. Daher weist jede Stützschicht vorzugsweise eine Dicke zwischen ungefähr 0,0005 Zoll und 0,01 Zoll (0,0127 bis 0,254 mm) und wiederum vorzugsweise zwischen ungefähr 0,0005 Zoll und 0,002 Zoll (0,0127 bis 0,051 mm) auf.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, umfaßt die Membran mit geätzter Spur 3 eine Schattenregion 7 entlang ihrer oberen und unteren Kante, wobei keine Löcher 5 durch die Membran bereitgestellt sind. Die Löcher 5 sind zum Zweck der Darstellung übertrieben und sind für das bloße Auge nicht individuell sichtbar. Die Schattenabschnitte der Membran jedoch sind mit dem bloßen Auge erkennbar, da die anderen Abschnitte der Membran eine milchige Erscheinung haben, aufgrund der hohen Dichte der Löcher, die in derselben gebildet sind. Die Schattenregionen verstärken die Membran und ermöglichen das Abdichten des Filtermaterials in der Kassette, wie nachfolgend umfassender beschrieben wird. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß obwohl die Schattenregionen vorteilhaft sind, dieselben nicht wesentlich sind, und daß die vorliegende Erfindung mit Membranen mit geätzter Spur praktiziert werden kann, die keine solchen Schattenregionen umfassen.
Nachdem es auf die richtige Länge getrimmt und plissiert wurde, kann das Filtermaterial 9 in einer herkömmlichen zylindrischen Konfiguration angeordnet sein, wie in 2 gezeigt ist. Die zwei Enden 11 und 13 werden miteinander entlang der Länge des Zylinders abgedichtet, durch Erwärmen des Materials und Zusammenschmelzen der Enden. Verfahren zum Bilden eines solchen gewellten Zylinders sind Fachleuten auf dem Gebiet bekannt und z. B. in den U.S.-Patenten Nrn. 2.732.031; 3.013.667; 3.457.339 und 3.850.813 offenbart.
Der Zylinder aus Filtermaterial wird in einen herkömmlichen Käfig 19 eingefügt, wie in 3 gezeigt ist. Der Käfig 19 ist aus relativ starrem Kunststoff gebildet und umfaßt einen zylindrischen Außenabschnitt 19a und einen Innenabschnitt 19b, die so dimensioniert sind, daß der Zylinder aus plissiertem Filtermaterial enganliegend zwischen dieselben einpaßt. Der Käfig 19 schützt das Filtermaterial vor Beschädigung während der Herstellung, Speicherung und Verwendung der Filterkassette und liefert eine relativ starre Konstruktion für die Kassette. Der Käfig 19 kann aus einem formbaren Polymermaterial gebildet sein, wie z. B. einem Polyolefin oder einem Polyester. Der äußere und innere Abschnitt 19a bzw. 19b umfassen jeweils Tore 20a und 20b, die ermöglichen, daß Fluid durch dieselben geleitet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in den Figuren gezeigt ist, umfassen der äußere und der innere Abschnitt des Käfigs 19 Tore, die sich über ihre gesamten Oberflächen erstrecken, um gitterähnliche Maschen zu bilden. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Käfiganordnung beschränkt ist, und daß alternative Anordnungen verwendet werden können, die eine mechanische Stütze für das Filtermaterial liefern und Tore aufweisen, die ausreichend sind, um zu ermöglichen, daß Fluid durch die Filterkassette geleitet wird.
Während die Filterkassette in den Figuren derart gezeigt ist, daß sie in einer herkömmlichen zylindrischen Form gebildet ist, sollte darauf hingewiesen werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt ist, und daß das Filtermaterial 9 und die Kassette eine beliebige Form annehmen können. Polyeder sind Beispiele anderer Formen, in denen die Filterkassette der vorliegenden Erfindung gebildet sein kann.
Um die Filterkassette 30 (4–5) fertigzustellen, wird jedes Ende des plissierten Filtermaterials auf eine Weise abgedichtet, die nachfolgend beschrieben ist, und eine Endabdeckung wird an jedem Ende der Kassette bereitgestellt. Nur eine Endabdeckung 21 ist in 3 gezeigt, aber die zweite Endabdeckung 23 ist in 4–5 gezeigt. Die Endabdeckungen schließen die Enden der Kassette ab, und bilden eine Kammer aus Filtermaterial in dem Inneren 25 des Zylinders. Die Endabdeckung 23 (4–5) umfaßt ein Tor 33 in Fluidkommunikation mit dem Inneren 25 des Zylinders aus Filtermaterial. In Verwendung ist die Filterkassette in der Kammer eines Gehäuses (nicht gezeigt) angeordnet. Üblicherweise wird das Fluid, das gefiltert werden soll, in die Gehäusekammer geleitet und wird durch den Käfig und das Filtermaterial weitergeleitet, wobei das Filtrat aus dem Inneren 25 über das Endabdeckungstor 33 gesammelt wird. Alternativ kann der Fluß umgekehrt werden, wobei das Fluid, das gefiltert werden soll, in das Endabdeckungstor 23 geleitet wird, und das Filtrat, das aus den Seiten der Kassette weitergeleitet wird, von der Gehäusekammer gesammelt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in den Figuren offenbart ist, ermöglicht die Filterkassette einen Fluidfluß durch nur eine Endabdeckung, wobei die Endabdeckung 23 offen für einen Fluidfluß ist und die Endabdeckung 21 geschlossen ist. Die Endabdeckung 23 kann entworfen sein, um die Filterkassette mit einem Kassettengehäuse zu verbinden, zum Entfernen von Fluid aus dem Tor 33. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 4–5 dargestellt ist, umfaßt die Endabdeckung 23 eine Auslaßleitung 26, die das Tor 33 definiert und eine Manschette 37 und ein Paar von O-Ringen 39 umfaßt, zum Verbinden der Kassette mit einem Gehäuse oder einer anderen Konfiguration. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß dieser Verbindungsmechanismus auf eine Anzahl von Weisen gebildet sein kann, und daß die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Konfiguration beschränkt ist. Ein Beispiel einer Endabdeckungsverbindung, die in Verbindung mit der Filterkassette der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist in dem U.S.-Patent Nr. 4.178.248 gezeigt.
Obwohl die Filterkassette in den Figuren derart gezeigt ist, daß sie nur eine der Endabdeckungen offen für einen Fluidfluß aufweist, sollte darauf hingewiesen werden, daß beide Endabdeckungen offen für einen Fluidfluß sein können.
Üblicherweise tritt ein Fluid in die Filterkassette 30 durch Tore 20a in dem Außenabschnitt des Käfigs 19a ein und wird durch das Filtermaterial 9 weitergeleitet, wobei das Filtrat durch die Tore 20b in den inneren Käfig 19b weitergeleitet wird und in das Innere 25 der Kassette eintritt. Das Filtrat wird dann von der Kassette durch das Tor 33 in der Endabdeckung 23 gezogen. Alternativ kann der Fluidfluß umgekehrt werden, wie oben beschrieben ist.
Die Endabdeckungen 18 und 20 können eine Form annehmen, die konsistent mit dem Bilden einer leckfreien Kassette ist, und sind vorzugsweise entworfen, um den Käfig 19 zu stützen, wenn dieselben angeordnet sind. Die Endabdeckungen sind aus einem formbaren Polymermaterial gebildet, das vorzugsweise dasselbe Material wie die Membran mit geätzter Spur 3 und die Stützschichten 1 ist, oder ein Material, das mit demselben kompatibel ist, um den Abdichtungsprozeß zu ermöglichen, wie nachfolgend beschrieben wird. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Endabdeckungen, die Membran 3 und die Stützschichten 1 alle aus Polyester gebildet.
Um die Integrität der Kassette sicherzustellen, werden die Enden 15 und 17 (2) des zylindrischen Filtermaterials so abgedichtet, daß kein Flußweg durch die Kassette existiert, der nicht durch die Membran mit geätzter Spur weitergeleitet wird. Im Hinblick auf das Fehlschlagen der herkömmlichen Abdichtungstechniken, wie oben beschrieben wurde, wurde ein neues Verfahren zum Abdichten der Enden des Filtermaterials bei der vorliegenden Erfindung entwickelt. Dieses Verfahren ist in 6 dargestellt. Das Ende 15 des Filtermaterials, das abgedichtet werden soll, ist benachbart zu einer Wärmequelle 32 angeordnet. Die Wärmequelle erwärmt das Ende des Filtermaterials auf eine Temperatur über dessen Schmelzpunkt, derart, daß das Ende des Filtermaterials zu schmelzen beginnt. Das Filtermaterial ist relativ zu der Wärmequelle so ausgerichtet, daß es auf sich selbst zurückschmilzt. Wie in 6 gezeigt ist, kann dies z. B. durch Anordnen des Filtermaterials unter der Wärmequelle und durch vertikales Ausrichten des Filtermaterials erreicht werden.
Das Filtermaterial wird benachbart zu der Wärmequelle gehalten, bis ein Film 31 aus geschmolzenem Material über dessen gesamte Oberfläche gebildet ist, wobei an diesem Punkt das Ende 15 des Filtermaterials von der Wärmequelle entfernt wird. Eine Endabdeckung wird dann über den Film aus geschmolzenem Material angelegt, wobei die geschmolzene Schicht unter der Endabdeckung angeordnet ist. Die geschmolzene Schicht schmilzt die Innenoberfläche der Endabdeckung, die vorerwärmt werden kann, bevor dieselbe mit dem geschmolzenen Ende des Filtermaterials verbunden wird, um das Schmelzen des Endabdeckungsmaterials zu ermöglichen, obwohl ein Vor-Erwärmen nicht erforderlich ist. Wenn sie abgekühlt ist, kapselt die Schicht aus geschmolzenem Mate rial die Membran 3 ein und bildet eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Membran und der Endabdeckung. Beide Enden des Filtermaterials sind auf dieselbe Weise abgedichtet. Die Abdichtungen werden als leckfrei betrachtet, wenn die resultierende Kassette leckfrei ist, d. h., wenn die Kassette einen Blasenpunkt gleich zumindest 50% des Blasenpunkts der Membran mit geätzter Spur aufweist.
Wie oben erörtert wurde, ist die Endabdeckung vorzugsweise aus einem Material gebildet, das kompatibel mit dem Material der Membran mit geätzter Spur 3 und der Stützschichten 1 ist. Dies ermöglicht die Bildung einer fluiddichten Abdichtung durch Reduzieren der Wahrscheinlichkeit, daß sich die Membran und die Endabdeckung trennen, wenn sich die geschmolzene Verbindungsstelle verfestigt. Im Gegensatz zu einigen bekannten Abdichtungstechniken werden die leckfreien Abdichtungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden, nur durch Kühlen der geschmolzenen Materialschicht gebildet, ohne Haftmittel.
Die Wärmequelle 32 kann eine Quelle aus Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) sein, wie z. B. eine Wärmelampe. Wenn eine IR-Quelle verwendet wird, wird das Filtermaterial ungefähr ein Zoll (25,4 mm) von der IR-Quelle entfernt lange genug gehalten, daß die geschmolzene Schicht 31 über die gesamte Oberfläche des Endes 15 des Filtermaterials gebildet wird, was ungefähr 1 Minute sein kann, abhängig von dem verwendeten Material und der Temperatur der Wärmequelle. Es wird davon ausgegangen, daß die Enden des Filtermaterials alternativ durch einen direkten Kontakt mit einer erwärmten Oberfläche geschmolzen werden könnte, die aus einem Material gebildet ist, das so ausgewählt ist, daß das geschmolzene Filtermaterial nicht an demselben haftet, wodurch dem Filtermaterial ermöglicht wird, von demselben entfernt und nach dem Schmelzen abgekühlt zu werden.
Die Wärmequelle 32 kann derart betrieben werden, daß die Temperatur der Membran mit geätzter Spur 3 und der Stütz schichten 1 auf kontrollierte Weise erhöht wird. Die Maximaltemperatur, auf die das Filtermaterial erwärmt wird, ist vorzugsweise nicht hoch genug, um die physische oder chemische Eigenschaft des Materials schädlich zu ändern und variiert abhängig von den bestimmten verwendeten Materialien. Wenn die Membran mit geätzter Spur 3 und/oder die Stützschichten 1 aus Polyester gebildet sind, kann die Wärmequelle gesteuert werden, um in einem Maximaltemperaturbereich von ungefähr 400°F bis ungefähr 600°F (204 bis 316°C) zu arbeiten.
Der oben beschriebene Zurückschmelz-Abdichtungsprozeß hat sich derart herausgestellt, daß er die Enden der Filterkassette zuverlässig an die Endabdeckungen abdichtet, was zu einer leckfreien Integritäts-testbaren Kassette führt. Das Zurückschmelzen des geschmolzenen Materials auf das Filter soll verhindern, daß Zwischenräume in der Abdichtung entwickelt werden, aufgrund des Erschlaffens der Membran mit geätzter Spur, wenn sich dieselbe der Wärmequelle nähert. Ferner stellt die Verwendung eines einzelnen Materials (z. B. Polyester) oder kompatibler Materialien, die die Membran, die Stützschichten und die Endabdeckung bilden, sicher, daß diese Komponenten die Abdichtung nicht trennen.
Wie oben in Verbindung mit 1 erwähnt wurde, kann die Membran mit geätzter Spur 3 Schattenregionen 7 entlang ihrer oberen und ihrer unteren Kante umfassen. Die Schattenregionen weisen eine dichtere Konzentration aus Filmmaterial (z. B. Polyester) auf als die Perforationsbereiche der Membran, wodurch mehr geschmolzenes Material während des Zurückschmelz-Abdichtungsprozesses geliefert wird, um beim Sicherstellen der Bildung einer fluiddichten Abdichtung zu assistieren. Die Breite der Schattenregionen und der Zurückschmelzprozeß können derart gesteuert werden, daß Abschnitte der Schattenregionen ungeschmolzen in der fertiggestellten Kassette 30 (4–5) bleiben und sich von der Abdichtung erstrecken, was hilfreich beim Verhindern des Abreißens der Membran mit geätzter Spur an der Verbin dungsstelle sein kann, wo dieselbe an die Endabdeckung abgedichtet ist. Obwohl die oben erörterten Vorteile geliefert werden, sollte darauf hingewiesen werden, daß die Schattenregionen nicht notwendig sind, um die vorliegende Erfindung zu praktizieren, und daß der Zurückschmelz-Abdichtungsprozeß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um eine leckfreie Filterkassette zu bilden, die eine Spurätzmembran ohne Schattenregionen umfaßt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt das Filtermaterial ferner einen Streifen, der aus demselben Material gebildet ist wie die Membran mit geätzter Spur 3 und die Stützschicht 1, oder aus einem kompatiblen Material. Der Streifen kann einen kleineren Bereich aufweisen als die Membran mit geätzter Spur und wird locker zwischen der Membran 3 und der Stützschicht 1 entlang ihrer oberen und unteren Kante gehalten und plissiert. Während des Zurückschmelzverfahrens fügt der Streifen zusätzliches Material zu der geschmolzenen Schicht 31 (6) hinzu und ermöglicht die Bildung einer flüssigkeitsdichten Abdichtung ohne Zwischenräume zwischen der Endabdeckung und der Membran mit geätzter Spur.
7 ist eine Querschnittansicht einer abgedichteten Endabdeckung 21 und stellt den teilweise geschmolzenen Streifen 34 zusammen mit der Abdichtung 35 dar, die zwischen dem Filtermaterial 9 und der Endabdeckung gebildet ist, wenn sich die geschmolzene Schicht verfestigt. Die Abdichtung 35 ist im wesentlichen eben und ist im Gegensatz zu herkömmlichen Kassettenabdichtungen, die gemäß einem Verfahren gebildet werden, wie z. B. dem, das in dem U.S.-Patent Nr. 3.457.339 gebildet wird, das oben erörtert wird, nicht in wesentlich unterschiedlichen Höhen entlang der inneren 9a und äußeren 9b Kante des Filtermaterials angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Streifen 34 entlang der äußeren Kante 9b des Filtermaterials angeordnet, was die Aufwärtsseite der Filterkassette ist, wenn dieselbe auf herkömmliche Weise verwendet wird.
Alternativ kann der Streifen an der inneren Kante 9a des Filters angeordnet sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 7 dargestellt ist, schmilzt der Streifen 34 nicht vollständig während des Zurückschmelzverfahrens, so daß ein Abschnitt intakt bleibt und sich von der Abdichtung 35 erstreckt. Alternativ kann der Streifen 34 so dimensioniert sein, daß er vollständig während des Zurückschmelzverfahrens schmilzt. Ferner sollte darauf hingewiesen werden, daß obwohl der zusätzliche Streifen 33 vorteilhaft ist, derselbe nicht wesentlich ist, und daß eine Filterkassette mit geätzter Spur gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden kann, ohne Verwendung eines solchen zusätzlichen Streifens.
Die Filterkassette der vorliegenden Erfindung kann wie herkömmliche Filterkassetten verwendet werden. Ein unbehandeltes Fluid kann durch die Seitenwände des Kassettenkäfigs 19 geleitet und durch die Membran mit geätzter Spur weitergeleitet werden, die in demselben umfaßt ist. Die Membran entfernt feine Unreinheiten und Verschmutzungen aus dem Fluid, das dann in den zentralen Durchgang 25 (5) in der Kassette fließt. Das Filtrat wird dann aus der Kassette durch ein Auslaßtor in einer oder beiden der Endabdeckungen entfernt. Die fluiddichten Abdichtungen zwischen den Endabdeckungen und der Membran mit geätzter Spur verhindern, daß unbehandeltes Fluid die Membran umgeht und in den gereinigten Filtratkanal in dem Zentrum der Kassette eintritt.
Die Integrität der Filterkassette der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung eines herkömmlichen Blasenpunkttests bewiesen werden. Das Filter wird mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit befeuchtet und dann wird ein Gas oder eine Flüssigkeit unter ständig steigendem Druck eingebracht, bis das Wasser aus den Filterporen gedrängt wird. Der Blasenpunkt für die Filterkassette ist ein vorbestimmter Druck, über dem erwartet wird, daß Wasser frei durch dieselbe weitergeleitet wird. Wenn Wasser durch die Kasset te bei einem Druck weniger als dem vorbestimmten Blasenpunkt fließt, ist die Kassette fehlerhaft. Jedes Filter kann individuell nach Integrität getestet werden.

Claims

Ein Verfahren zum Herstellen einer Filterkassette (30), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: (A) Anordnen einer Membran mit geätzter Spur (3) innerhalb eines Filterkassettenkörpers (9, 21, 23); und (B) Einschließen der Membran mit geätzter Spur in dem Filterkassettenkörper; wobei Schritt (B) folgende Schritte umfaßt: Anordnen der Membran mit geätzter Spur in einer Konfiguration, die ein Ende (11, 13) aufweist, das offen ist; Ausrichten der Konfiguration der Membran mit geätzter Spur so, daß wenn das offene Ende erwärmt wird, die Membran mit geätzter Spur auf sich selbst zurückschmilzt; Erwärmen des offenen Endes der Konfiguration der Membran mit geätzter Spur, so daß die Membran mit geätzter Spur auf sich selbst zurückschmilzt und eine geschmolzene Schicht (31) bildet, die das offene Ende der Konfiguration schließt; Verbinden eines Abschnitts des Filterkassettenkörpers und der geschmolzenen Schicht; Zulassen, daß die geschmolzene Schicht abkühlt, um eine leckfreie Abdichtung (35) zwischen der Konfiguration der Membran mit geätzter Spur und dem Filterkassettenkörper zu bilden.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem Schritt (B) ferner einen Schritt zum Aufbringen der geschmolzenen Schicht unter dem Abschnitt des Filterkassettenkörpers umfaßt, während der Abschnitt des Filterkassettenkörpers und die geschmolzene Schicht verbunden werden.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem Schritt (A) einen Schritt zum Anordnen der Membran mit geätzter Spur in einem Filterkassettenkörper umfaßt, der einen zylindrischen Käfig (19) und ein paar von Endabdeckungen (21, 23) umfaßt, die an gegenüberliegenden Enden des zylindrischen Käfigs angeordnet sind, und wobei der Schritt des Zulassens, daß die geschmolzene Schicht abkühlt, um die zumindest eine leckfreie Abdichtung zwischen der Membran mit geätzter Spur und dem Filterkassettenkörper zu bilden, einen Schritt zum Bilden einer leckfreien Abdichtung zwischen der Membran mit geätzter Spur und jeder des Paars von Endabdeckungen umfaßt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 3, das ferner einen Schritt zum Anordnen einer zusätzlichen Materialschicht (34), die mit der Membran mit geätzter Spur kompatibel ist, in der Filterkassette benachbart zu dem offenen Ende der Konfiguration umfaßt.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren ferner einen Schritt zum Auswählen einer Membran mit geätzter Spur umfaßt, um eine Mehrzahl von Poren (5) und zumindest eine Schattenregion (7) zu umfassen, die frei von Poren ist, und bei dem der Schritt des Erwärmens des Abschnitts der Membran mit geätzter Spur einen Schritt zum Erwärmen und zumindest teilweise Schmelzen der zumindest einen Schattenregion umfaßt, so daß ein geschmolzener Abschnitt der Schattenregion zu der geschmolzenen Schicht beiträgt.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner einen Schritt zum Anordnen einer Stützschicht (1) in dem Filterkassettenkörper umfaßt, die die Membran mit geätzter Spur stützt, und bei dem der Schritt des Erwärmens des Abschnitts der Membran mit geätzter Spur ferner einen Schritt zum Erwärmen und zum teilweisen Schmelzen der Stützschicht umfaßt, so daß ein geschmolzener Abschnitt der Stützschicht zu der geschmolzenen Schicht beiträgt.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner einen Schritt zum Anordnen eines Materialstreifens (34) in der Filterkassette benachbart zu dem Abschnitt der Membran mit geätzter Spur umfaßt, wobei der Materialstreifen eine kleinere Fläche aufweist als die Membran mit geätzter Spur, und wobei der Schritt zum Erwärmen des Abschnitts der Membran mit geätzter Spur ferner einen Schritt zum Erwärmen und zumindest teilweisen Schmelzen des Materialstreifens umfaßt, so daß ein geschmolzener Abschnitt des Streifens des Materials zu der geschmolzenen Schicht beiträgt.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem: der Schritt zum Erwärmen des Abschnitts einen Schritt zum Anordnen der Membran mit geätzter Spur unter einer Wärmequelle (32) umfaßt; und der Schritt zum Ausrichten der Membran mit geätzter Spur einen Schritt zum Ausrichten der Membran mit geätzter Spur umfaßt, so daß der Abschnitt über einem anderen Abschnitt der Membran mit geätzter Spur vorliegt, auf den dieselbe zurückschmilzt.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem Schritt (B) folgende Schritte umfaßt: Anordnen der Membran mit geätzter Spur in eine Konfiguration, die ein Ende aufweist, das offen ist; Schmelzen des offenen Endes der Konfiguration der Membran mit geätzter Spur, um die geschmolzene Schicht an dem offenen Ende der Konfiguration zu bilden; und Verbinden eines Abschnitts des Filterkassettenkörpers und der geschmolzenen Schicht, während die geschmolzene Schicht unter dem Abschnitt des Filterkassettenkörpers angeordnet wird.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Schritt (A) einen Schritt zum Anordnen der Membran mit geätzter Spur in einem Filterkassettenkörper umfaßt, der einen zylindrischen Käfig (9) und ein Paar von Endabdeckungen (21, 23) umfaßt, die an gegenüberliegenden Seiten des zylindrischen Käfigs angeordnet sind, wobei der Schritt zum Bilden der zumindest einen leckfreien Abdichtung zwischen der Membran mit geätzter Spur und dem Filterkassettenkörper einen Schritt zum Bilden einer leckfreien Abdichtung zwischen der Membran mit geätzter Spur und jeder des Paars von Endabdeckungen umfaßt.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner folgende Schritte umfaßt: Anordnen einer Stützschicht (1) in dem Filterkassettenkörper, die die Membran mit geätzter Spur stützt; und Auswählen der Membran mit geätzter Spur, der Stützschicht und des Paars von Endabdeckungen, um jeweils aus Polyester gebildet zu sein.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, das ferner folgende Schritte umfaßt: Anordnen eines Materialstreifens (34) in der Filterkassette benachbart zu dem Abschnitt der Membran mit geätzter Spur, wobei der Materialstreifen eine kleinere Fläche aufweist als die Membran mit geätzter Spur; Auswählen der Membran mit geätzter Spur, um eine Mehrzahl von Poren (5) und zumindest eine Schattenregion (7), die frei von Poren ist, zu umfassen; und Anordnen einer Stützschicht (1), die die Membran mit geätzter Spur in der Filterkassette stützt; wobei der Schritt zum Erwärmen des Abschnitts der Membran mit geätzter Spur ferner einen Schritt zum Erwärmen und zumindest teilweisen Schmelzen des Materialstreifens, der Schattenregion und der Stützschicht umfaßt, so daß ein geschmolzener Abschnitt von jedem derselben zu der geschmolzenen Schicht beiträgt.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, das ferner einen Schritt zum lockeren Falten des Materialstreifens und der Membran mit geätzter Spur miteinander umfaßt, vor dem Anordnen von jedem derselben in der Filterkassette.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem: Schritt (A) einen Schritt zum Anordnen der Membran mit geätzter Spur innerhalb eines Filterkassettenkörpers umfaßt, der einen zylindrischen Käfig (19) und ein Paar von Endabdeckungen (21, 23) an gegenüberliegenden Enden des zylindrischen Käfigs aufweist; und Schritt (B) einen Schritt zum Bilden einer leckfreien Abdichtung zwischen der Membran mit geätzter Spur und jeder des Paares von Endabdeckungen umfaßt.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, das ferner einen Schritt zum Auswählen der Membran mit geätzter Spur umfaßt, um eine Mehrzahl von Poren (5) und eine erste und eine zweite Schattenregion (7), die frei von Poren sind, zu umfassen; wobei Schritt (A) einen Schritt zum Anordnen der Membran mit geätzter Spur in einem Filterkassettenkörper umfaßt, der einen zylindrischen Käfig (19) und eine erste und eine zweite Endabdeckung (21, 23) umfaßt, die an gegenüberliegenden Enden des zylindrischen Käfigs angeordnet sind; und wobei Schritt (B) folgende Schritte umfaßt: Anordnen der Membran mit geätzter Spur in einer Konfiguration, die ein erstes und ein zweites offenes Ende (11, 13) aufweist, wobei eine erste und eine zweite Schattenregion jeweils benachbart zu dem ersten bzw. zweiten offenen Ende angeordnet ist; Erwärmen des ersten und des zweiten offenen Endes der Konfiguration der Membran mit geätzter Spur, so daß die erste und die zweite Schattenregion schmelzen und eine erste und eine zweite geschmolzene Schicht (31) an dem ersten und dem zweiten offenen Ende der Konfiguration bilden; Verbinden der ersten und der zweiten Endabdeckung mit der ersten und der zweiten geschmolzenen Schicht; und Zulassen, daß die erste und die zweite Schicht abkühlen, um die Membran mit geätzter Spur an der ersten und der zweiten Endabdeckung auf eine leckfreie Weise abzudichten.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem Schritt (A) einen Schritt zum Anordnen der Membran mit geätzter Spur in einem Filterkassettenkörper umfaßt, der einen zylindrischen Käfig (19) und eine erste und eine zweite Endabdeckung (21, 23) umfaßt, die an gegenüberliegenden Enden des zylindrischen Käfigs angeordnet sind, und wobei Schritt (B) folgende Schritte umfaßt: Anordnen der Membran mit geätzter Spur in einer Konfiguration, die ein erstes und ein zweites offenes Ende (11, 13) aufweist; Anordnen des ersten und des zweiten Materialstreifens (34) benachbart zu dem ersten und dem zweiten offenen Ende; Erwärmen des ersten und des zweiten offenen Endes der Konfiguration der Membran mit geätzter Spur, so daß die Membran mit geätzter Spur und der erste und der zweite Streifen schmelzen und eine erste und eine zweite geschmolzene Schicht (31) an dem ersten und dem zweiten offenen Ende der Konfiguration bilden; Verbinden der ersten und der zweiten Endabdeckung mit der ersten und der zweiten geschmolzenen Schicht; und Zulassen, daß die erste und die zweite geschmolzene Schicht abkühlen, um die Membran mit geätzter Spur an der ersten und der zweiten Endabdeckung auf leckfreie Weise abzudichten.