KR20160067220A - 열가소성 충전 에지를 갖는 여과 물품 - Google Patents

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KR20160067220A
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브래들리 마샬 맥클러리
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더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
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Abstract

여과 물품 및 여과 물품의 제조 방법. 여과 물품은 다공성 멤브레인을 포함하는 여과 매체를 포함한다. 열가소성 말단 캡 성분은 여과 매체의 주변 에지를 따라서 여과 매체 상에 포팅된다. 말단 캡 성분 및 여과 매체 사이의 밀봉의 질을 향상시키기 위하여, 열가소성 물질은 주변 에지를 따라 여과 매체의 두께의 적어도 일부를 통하여 흡수된다. 또한 그러한 여과 물품 및 여과 매체의 제조 방법이 제공된다.

Description

열가소성 충전 에지를 갖는 여과 물품{FILTRATION ARTICLE HAVING THERMOPLASTIC FILLED EDGES}
본 발명은 여과 물품 분야, 예컨대 유체 스트림이 여과 물품을 통과할 때 원하지 않는 오염물을 유체 스트림으로부터 제거하는 것에 관한 것이다.
다공성 멤브레인은 제약, 초소형 전자, 화학 및 식품 산업에서 유체로부터 미립자, 이온(ionic), 미생물 및 기타 오염물의 여과에 널리 사용된다. 사용될 때, 멤브레인은 디바이스(예를 들어, 캡슐, 속이 빈 튜브, 평평한 디스크의 스택, 등의 내부에 수용될 수 있는 주름진 카트리지)로 형성되고, 상기 디바이스는 여과될 유체 스트림에 놓여진다.
많은 여과 장치는 완전히 불소중합체 물질로 구성되어 화학 및 온도의 내성 요건, 예컨대 반도체 제작의 용도를 위한 것을 충족한다. 반도체 제조공정에서 더 좁은 선폭을 향한 계속적인 경향은 반도체 제작에서 미립자 오염 제어에 대한 계속 증가하는 부담을 안겨 준다. 이러한 경향으로 인해 10 nm 정도의 낮은 등급화된 공극 크기를 갖는 불소중합체 여과 멤브레인을 도입하기에 이르렀다.
이러한 여과 멤브레인이 우수한 입자 여과를 제공하지만, 이의 여과 효율을 유지하면서 멤브레인의 제품 주기 또는 이용 시간을 연장하고자 하는 바람이 있다. 이와 관련하여, 일반적인 여과 이행시 지지층이 불소중합체 여과 멤브레인의 하류(downstream)에 위치하여 유체 흐름의 압력에 대항하여 멤브레인을 지지할 수 있다. 또한, 지지층 또는 다른 하류층은, 예를 들어 멤브레인을 통한 유체 흐름을 촉진시키기 위하여 하류 통로를 갖는 이격층(spacing layer)으로서 작용함으로써 배액 기능(drainage functionality)을 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 상류 배액층도 활용될 수 있다. 예를 들어, 지지체 및/또는 배액층은 직물, 부직물 또는 편물의 형태로 불소중합체 섬유(예를 들어, 필라멘트 또는 방적사(yarn))로 구성될 수 있다.
불소중합체 멤브레인을 포함하는 여과 매체는 다양한 구조 및 구성을 이용하여 시행될 수 있다. 예를 들어, 여과 매체는 일반적으로 주름져서 유효 여과 면적을 증가시킨다. 흔히 주름진 여과 매체는 실린더로 만들어지고 필터 케이지 내부에 수용된다. 일반적으로 여과 매체의 말단은 말단 캡에서 여과 매체의 말단을 포팅(potting)함으로써 밀봉되는데, 상기 말단 캡은 포팅 단계 동안 수지, 용융 열가소성 수지 등등의 형태이다. 여과 매체 및 포팅된 말단 캡 사이의 밀봉은 여과 물품의 고장을 초래할 수 있는 여과 매체 및 말단 캡 사이의 누출 경로의 형성을 방지하는 것을 견고히(robust)할 수 있다.
다공성 불소중합체 멤브레인을 포함하는 여과 매체 및 포팅된 열가소성 말단 캡 사이에서 높은 신뢰도를 갖는 밀봉을 형성하는 것은, 특히 여과 매체가 지지체 및/또는 배액을 위한 섬유상(fibrous) 구조도 포함할 때, 특히 어렵다는 것이 알려져 있다.
여과 매체 및 열가소성 말단 캡 사이의 밀봉이 높은 신뢰도, 예를 들어 여과 매체 및 말단 캡 사이에서 형성되는 누출 경로의 낮은 가능성을 가지는, 다공성 불소중합체 멤브레인 및 포팅된 열가소성 말단 캡을 갖는 여과 매체를 포함하는 여과 물품 및 여과 물품을 제조하는 방법을 제공하는 것이 목적이다.
일 구현예에서, 유체 흐름으로부터 입자의 여과를 위한 여과 물품이 제공된다. 여과 물품은 적어도 제1 주변 에지를 갖는 여과 매체 및 제1 주변 에지를 따라서 여과 매체 상에 포팅되는 열가소성 말단 캡 성분을 포함할 수 있다. 여과 매체는 유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고, 다공성 불소중합체 멤브레인을 포함하는 제1층을 포함할 수 있다. 또한, 여과 매체는 유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고, 복수의 불소중합체 섬유가 배열되어 형성된 섬유상 구조를 포함하며, 섬유상 구조는 직물 구조, 부직물 구조 및 편물 구조로부터 선택되는 제2층을 포함할 수 있다. 열가소성 물질은 상기 여과 매체의 단면-치수의 제한된 범위 내에서 제1 주변 에지를 따라서 제2층 섬유상 구조 두께의 적어도 일부를 통하여 흡수될 수 있다.
본 구현예의 일 특징에서, 여과 매체는 주름질 수 있는데, 예를 들어 여과 매체의 단면-치수를 따라 연장되는 주름을 가질 수 있다. 다른 특징에서, 여과 매체는 폐쇄된 실린더로 구성될 수 있다. 또 다른 특징에서, 열가소성 물질은 제1 주변 에지를 따라서 실질적으로 연속 방식으로 흡수될 수 있다. 주변 에지는 여과 매체의 제1 말단에 상응할 수 있다. 본 특징에서, 제2 주변 에지에 여과 매체의 단면-치수의 제한된 범위 내에서 그리고 제2층 섬유상 구조의 두께의 적어도 일부를 통하여 열가소성 물질을 흡수시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 주변 에지는 여과 매체의 제1 말단과 대향하는, 예를 들어 단면-치수에 의하여 이격된 여과 매체의 제2 말단에 상응할 수 있다.
일 특징에서, 다공성 불소중합체 멤브레인은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함한다. 다른 특징에서, 열가소성 물질은 불소중합체(예를 들어, 불소중합체로부터 제조된)를 포함할 수 있다. 일 특징에서, 열가소성 물질은 플루오로에틸렌 프로필렌(FEP)를 포함한다. 다른 특징에서, 열가소성 물질은 퍼플루오로알콕시(PFA)를 포함한다. 또한 열가소성 말단 캡은 불소중합체를 포함하고, 일 특징에서 열가소성 말단 캡은 PFA를 포함한다. 다른 특징에서, 제2층은 제1층에 인접하면서 제1층의 하류에 위치하여 제1층의 적어도 지지를 제공한다. 다른 특징에서, 여과 매체는 유체 흐름을 가로질러 위치할 수 있고, 제2층으로부터 멤브레인의 대향 편에 배치되는 제3층을 더 포함할 수 있다. 제3층은 복수의 불소중합체 섬유가 배열되어 형성된 섬유상 구조를 포함할 수 있고, 섬유상 구조는 직물 구조, 부직물 구조 및 편물 구조로 이루어진 군으로부터 선택된다. 열가소성 물질은 제1 주변 에지를 따라서 제3층 섬유상 구조의 두께의 적어도 일부를 통하여 흡수될 수 있다.
일 특징에서, 열가소성 물질은 제2층 섬유상 구조의 두께의 실질적으로 전체를 통하여 흡수된다. 다른 특징에서, 열가소성 물질은 적어도 약 5 mm의 거리로 여과 매체의 단면-치수 내에서 흡수된다. 또 다른 특징에서, 열가소성 물질은 약 100 mm 이하의 거리로 여과 매체의 단면-치수 내에서 흡수된다. 다른 특징에서, 열가소성 물질은 열가소성 말단 캡을 지나서 단면-치수 내에서 흡수된다.
추가 특징에서, 여과 물품은 제2 주변 에지를 따라서 제2층 섬유상 구조의 두께의 적어도 일부를 통하여 흡수되는 열가소성 물질, 및 주변 에지의 제2 부분을 따라서 상기 여과 매체 상에 포팅되는 제2 열가소성 말단 캡 성분을 포함할 수 있다.
다른 특징에서, 열가소성 물질 및 열가소성 말단 캡 성분은 상이한 열가소성 수지, 예컨대 열가소성 물질의 융점이 열가소성 말단 캡 성분의 융점보다 작은 것을 포함한다. 일 특정 특징에서, 열가소성 물질의 융점은 약 300 ℃ 이하이다.
다른 특징에서, 여과 매체는 유체 스트림으로부터 약 25 nm 이상의 크기를 갖는 입자를 제거하도록 구성될 수 있다.
앞서 언급된 구현예 및 특징에 따라서, 제2층 섬유상 구조 및/또는 제3층 섬유상 구조는 편물 구조를 포함할 수 있다.
본원의 다른 구현예에 따르면, 여과 장치가 제공된다. 여과 장치는 필터 케이지 및 필터 케이지 내부에 배치된 필터 성분을 포함할 수 있다. 필터 성분은 앞서 언급된 구현예 및 다양한 특징 중 임의의 것에 기재된 여과 물품을 포함할 수 있다.
본원의 추가 구현예에서, 여과 물품을 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 여과 매체의 단면-치수의 제한된 범위 내에서 그리고 제1 주변 에지를 따라서 열가소성 물질을 적어도 제1 주변 에지를 갖는 여과 매체에 흡수시키는 단계를 포함할 수 있다. 또한 상기 방법은 여과 매체를 열가소성 말단 캡 성분 내에서 제1 주변 에지를 따라 포팅하는 단계를 포함할 수 있다.
일 특징에서, 여과 매체는 유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고 다공성 불소중합체 멤브레인을 포함하는 제1층을 포함한다. 또한 여과 매체는 유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고, 복수의 불소중합체 섬유가 배열되어 형성된 섬유상 구조를 포함하며, 상기 섬유상 구조는 직물 구조, 부직물 구조 및 편물 구조로부터 선택된 것인 제2층을 포함한다. 일 특정 특징에서, 제2층 섬유상 구조는 편물 구조이다.
앞서 언급된 방법의 다른 특징에서, 흡수시키는 단계는 제1 주변 에지를 따라 여과 매체를 열가소성 물질과 접촉하는 단계 및 열가소성 물질을 가열하여 제1 주변 에지에 열가소성 물질을 흡수시키는 단계를 포함할 수 있다. 일 특징에서, 접촉하는 단계는 열가소성 물질의 스트립을 주변 에지를 따라 제2층과 접촉하게 배치하는 것을 포함할 수 있다. 추가 특징에서, 스트립은 적어도 약 5 mm 및 약 100 mm 이하의 폭을 갖는 것일 수 있다. 또 다른 특징에서, 접촉하는 단계는 열가소성 물질과 여과 매체를 공압출하는 것을 포함할 수 있다.
앞서 언급된 방법의 다른 특징에서, 상기 방법은 여과 매체를 주름지게 하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 포팅하는 단계 전에 여과 매체를 주름지게 할 수 있다. 다른 특징에서, 가열하는 단계는 주름지게 하는 단계 동안 가열된 플래튼(platen)을 사용하여 여과 매체 및 열가소성 물질을 가열하는 것을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 가열된 플래튼은 가열하는 단계 동안 열가소성 물질을 소성 변형할 수 있다.
다른 특징에서, 가열하는 단계는 열가소성 물질을 열가소성 물질의 융점을 초과하는 온도까지 가열하는 것을 포함할 수 있다. 추가적인 특징에서, 상기 방법은 포팅하는 단계 전에 가열된 열가소성 물질을 열가소성 물질의 융점 미만으로 냉각하도록 하는 것을 포함할 수 있다.
일 특징에서, 다공성 불소중합체 멤브레인은 PTFE를 포함한다. 다른 특징에서, 열가소성 물질은 FEP를 포함한다. 또 다른 특징에서, 말단 캡 성분은 PFA를 포함한다.
다른 특징에서, 포팅하는 단계는 말단 캡 성분 및 여과 매체 사이의 밀봉을 만든다. 다른 특징에서, 상기 방법은 여과 매체의 단면-치수의 제한된 범위 내에서 여과 매체의 적어도 제2 주변 에지를 따라서 열가소성 물질을 여과 매체 내에 흡수시키는 단계, 및 여과 매체를 제2 열가소성 말단 캡 성분 내에서 제2 주변 에지를 따라 포팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 여과 물품의 구현예를 포함하는 여과 장치의 분해도를 도시한다.
도 2는 일 구현예에 따른 여과 매체의 사시도를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 여과 매체의 단면도를 도시한다.
도 4는 일 구현예에 따른 여과 매체의 단면도를 도시한다.
도 5는 일 구현예에 따른 여과 매체의 단면도를 도시한다.
도 6은 도 4에 도시된 여과 매체의 다른 단면도를 도시한다.
도 7은 일 구현예에 따른 주름진 여과 매체의 사시도를 도시한다.
도 8은 일 구현예에 따른 주름진 여과 매체의 사시도를 도시한다.
도 9는 일 구현예에 따른 여과 매체 및 말단 캡 성분을 포함하는 여과 물품의 사시도를 도시한다.
본원에 따르면, 여과 물품 및 여과 물품을 제조하는 방법이 설명된다. 여과 물품은 불소중합체, 예컨대 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로부터 제조된 멤브레인을 포함하는 여과 매체를 포함한다. 일 특정 구현예에서, 여과 매체는 여과 장치에 장착될 수 있는 주름진 폐쇄된 실린더의 형태이다.
도 1a 및 도 1b는 본원에 따른 여과 물품을 포함하는 여과 장치의 예시적인 성분들을 도시한다. 실린더형 여과 카트리지(100) 형태의 여과 물품은 케이지(124) 표면을 관통하는 복수의 개구(126)(예를 들어, 천공)를 갖는 외부 케이지(124)를 포함하여 유체 흐름이 외부 케이지(124)를 통하는 것, 예를 들어 케이지(124) 표면을 측면으로 통하는 것을 가능하게 한다. 여과 매체(108)는 외부 케이지(124) 내부에 배치되는데, 예를 들어 외부 케이지(124) 내부에서 동심원을 갖도록 배치될 수 있다. 도 1a에 도시된 구현예에서, 여과 매체(108)는 주름지고 일반적으로 실린더 형태를 갖는다. 여과 매체(108)는 적어도 다공성 불소중합체 멤브레인의 제1층 및 다공성 멤브레인을 지지하도록 구성되고/구성되거나 유체가 멤브레인으로부터 벗어나 배액되는 것을 제공하도록 구성되는 적어도 제2층을 포함한다. 여과 매체(108)는 적어도 여과 매체(108)의 제1 말단(162)을 따라 여과 매체(108) 내에 흡수되는(예를 들어, 침투되는) 열가소성 물질(146)을 더 포함한다.
또한 여과 카트리지(100)는 실린더형 여과 매체(108) 내부에 배치된 내부 코어 부재(120)를 포함한다. 또한 내부 코어 부재(120)는 실질적으로 실린더형이고 개구(122)를 포함하여 유체 스트림이 내부 코어(120)를 통하도록, 예를 들어 내부 코어(120) 표면을 측면으로 통하도록 흐르게 한다. 따라서, 여과 매체(108)는 내부 코어 부재(120) 및 외부 케이지(124) 사이에 배치된다(예를 들어, 동심원을 갖도록 배치된다).
여과 카트리지(100)는 여과 카트리지(100)의 맞은 편 말단에 배치된 말단 캡 성분들(128a, 128b)을 더 포함한다. 말단 캡 성분들(128a, 128b)은 개구들(130a, 130b)을 포함하여 내부 코어(120)와 유체 연통된다. 따라서, 일 특징에서, 유체는 개구들(130a 및/또는 130b)을 통하여 여과 카트리지(100) 내부로 흐를 수 있고, 내부 코어 부재(120) 내부로 흐를 수 있다. 충분한 유체 압력 하에서, 유체는 개구(122)를 거쳐, 여과 매체(108)를 통하여 흐를 것이고 외부 케이지(124)의 개구(126)을 통하여 여과 카트리지(100)를 빠져나갈 것이다.
외부 케이지(124), 내부 코어 부재(120) 및 말단 캡 성분들(128a, 128b)을 포함하는 여과 카트리지(100)의 성분은 불소중합체로 제조될 수 있고, 특히 열가소성 불소중합체로 제조될 수 있다. 특히 불소중합체는 화학적 부식성 유체의 여과, 예컨대 반도체 제조 중의 여과에 유용하다.
도 1b에 도시되었듯이 여과 카트리지(100)가 조립될 때, 말단 캡 성분들(128a, 128b)이 말단 캡 성분들(128a, 128b) 사이에 배치되는 내부 코어 부재(120) 및 외부 케이지(124)를 갖는 여과 매체(108) 상에 포팅된다. 즉, 말단 캡 성분들(128a, 128b)은 열가소성을 야기하여 말단 캡 성분이 연화되고 흐르게 하기에 충분한 온도까지 말단 캡 성분들(128a, 128b)을 가열함으로써 여과 매체(108)에 밀봉된다. 열가소성 수지가 유동성 상태일 때, 여과 매체(108)의 말단(예를 들어, 말단(162))은 말단 캡 성분들(128a, 128b) 각각과 접촉되어 유동성 열가소성 수지를 여과 매체(108)에 흡수(예를 들어, 침투)시킨다. 그후에, 말단 캡 성분들(128a, 128b)은 굳어져서(예를 들어, 냉각에 의하여)여과 매체(108)와 함께 밀봉된다.
이후 조립된 여과 카트리지(100)(예를 들어, 여과 매체 상에 포팅된 말단 캡 성분과 함께)는 여과 장치, 예컨대 도 1b에 도시된 것처럼 여과 캡슐(104)에 사용될 수 있다. 여과 캡슐(104)을 조립하기 위하여, 여과 카트리지(100)는 실린더형 배럴(138) 및 배럴 헤드(134) 내부에 배치되고 배럴 바텀(142)은, 예를 들어 배럴(138)과 용접됨에 의하여 배럴(138)에 부착된다. 그렇게 조립될 때, 또한 헤드(134) 및 바텀(142)은 여과 카트리지(100)와 함께, 예컨대 플랜지(예를 들어, 플랜지(144))의 사용을 통하여 유체 밀봉을 형성한다. 헤드(134) 및 바텀(142)은 다양한 유체 유입 및 유출 포트(예를 들어, 유체 포트(136))와 함께 제공되어 유체 흐름이 여과 카트리지(100) 밖으로 또는 안으로 향하도록 할 수 있다. 사용 중에, 유체 스트림(예를 들어, 액체 스트림)은 여과 카트리지(100) 안으로, 예를 들어, 외부 케이지(124)를 통하고 여과 매체(108)를 통하여 여과 카트리지(100)로 향할 수 있고 내부 코어 부재(120)로 향할 수 있다. 이후 여과 매체(108)를 통하여 흐른 여과된 다른 유체 스트림은 여과 캡슐(104)로부터 유체 유출 포트를 통하여 추출될 수 있다.
당해 기술 분야의 통상의 기술자는 여과 장치의 다양한 다른 구성, 예컨대 비실린더형(예를 들어, 평면형) 여과 장치가 본원에 따라서 활용될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 나아가, 유체의 흐름이 여과 카트리지의 외부에서 여과 카트리지의 내부로 향하는 것(예를 들어, 외부-내부 흐름)으로 기재되었더라도, 일부 적용예에서 유체 흐름이 여과 카트리지의 내부에서 여과 카트리지의 외부로 향하는 것(예를 들어, 내부-외부 흐름)도 일어날 수 있다는 것이 고려될 수 있다.
도 2는 일 구현예에 따른 여과 매체의 사시도를 도시한다. 여과 매체(208)는 제1층(212)을 포함하며, 상기 제1층(212)은 다공성 멤브레인(214)을 포함한다. 다공성 멤브레인(214)은 멤브레인(214)이 유체 스트림 내부에 위치할 때 입자와 유체 스트림을 분리하도록 구성된다. 예를 들어, 멤브레인(214)은 약 25 nm 이상의 크기(예를 들어, 직경)를 갖는 입자를 유체 스트림으로부터 제거하도록 구성된 공극 크기 및 공극 크기 분포를 가질 수 있다. 멤브레인(214)은 불소중합체 물질(또는 이로부터 제조된), 예컨대 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)을 포함할 수 있고, 예를 들어 바시노(Bacino) 등에 의한 미국 등록 특허 제7,306,729호, 고어(Gore)에 의한 미국 등록 특허 제3,953,566호, 바시노에 의한 미국 등록 특허 제5,476,589호 또는 브란카(Branca) 등에 의한 미국 등록 특허 제5,183,545호에 기재된 방법에 따라 제조된 팽창된(expanded) PTFE를 포함할 수 있다. 또한 다공성 멤브레인(214)은 피브릴(fibril)에 의하여 상호 연결된 노드를 특징으로 하는 미세 구조를 포함하는 기능성 TFE(테트라플루오로에틸렌) 공중합체 물질을 포함하는 팽창된 고분자 물질을 포함할 수 있고, 상기 기능성 TFE 공중합체 물질은 TFE 및 PSVE(퍼플루오로설포닐 비닐 에테르)의 기능성 공중합체, 또는 다른 적절한 기능성 단량체, 예컨대 이에 제한되지는 않으나 비닐리덴 플루오라이드(VDF)를 갖는 TFE를 포함한다. 기능성 TFE 공중합체 물질은, 예를 들어 수(Xu) 등에 의한 미국 특허 공개 번호 제2010/0248324호 또는 수 등에 의한 미국 특허 공개 번호 제2012/035283호에 기재된 방법에 따라 제조될 수 있다. 본원 전체에서 용어 PTFE는, 예컨대 브란카에 의한 미국 등록 특허 제5,708,044호, 베일리(Baillie)에 의한 미국 등록 특허 제6,541,589호, 사볼(Sabol) 등에 의한 미국 등록 특허 제7,531,611호, 포드(Ford)에 의한 미국 특허 공개 번호 제2009/0093602호, 및 수 등에 의한 미국 특허 공개 번호 제2010/0248324호에 기재된 것과 같은 팽창된 PTFE, 팽창된 변성 PTFE, 및 팽창된 PTFE의 공중합체도 포함하는 것을 의미한다고 이해될 것이다.
제2층(216)은 제1층(212)에 인접하게 배치되고 섬유상 구조(218)를 포함한다. 섬유상 구조는 응집성 구조로 형성된 복수의 섬유(예를 들어, 섬유, 필라멘트, 방적사 등)를 포함하는 구조이다. 섬유상 구조(218)는 직물 구조, 부직물 구조 또는 편물 구조일 수 있다. 일 특정 구현예에서, 섬유상 구조는 편물 구조이다. 섬유상 구조(218)는 제1층에 지지를 제공하고/제공하거나 여과 매체(208)에 유체 배액을 제공할 수 있다. 예를 들어, 섬유상 구조(218)가 제1층(212)으로부터 하류에 위치할 때, 섬유상 구조(218)는 유체의 압력에 대항하여 제1층(212)에 지지체를 제공할 수 있다. 또한 섬유상 구조(218)는 스페이서(spacer)로서 작용하여 여과 매체를 통한 유체 흐름의 통로, 예를 들어 멤브레인 배액 기능을 제공할 수 있다. 섬유상 구조(218)는 공지의 유체 여과 물품에 비하여 향상된 안전성을 보이고 사용 시간(time-in-use) 특성을 증가시키는 연동(interlocking) 영역을 포함하는 편물 구조일 수 있다. 섬유상 구조(218)는 불소중합체, 예컨대 PTFE, FEP, PFA 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)로부터 선택되는 것의 섬유(예를 들어, 스트랜드(strand))로부터 제조될 수 있다. 일 특정 특징에서, 섬유는 PTFE 섬유를 포함한다. 예를 들어서, PTFE 편물층은 적어도 하나의 PTFE 섬유를 갖는 방적사로부터 구성된다. PTFE 섬유는 배향된(oriented) 피브릴을 포함할 수 있고 비다공성 또는 다공성일 수 있다. PTFE 섬유는 모노필라멘트(monofilament)이거나 상이한 데니어(denier), 밀도, 길이 또는 치수를 갖는 두 개의 서로 다른 PTFE 섬유일 수 있다. 적어도 하나의 PTFE 섬유 및 PTFE가 아닌 적어도 하나의 다른 불소중합체 섬유 형태를 갖는 방적사의 다수의 스트랜드는 섬유상 구조(218)에서도 활용될 수 있다.
열가소성 물질(246)은 여과 매체(208)의 적어도 제1 주변 에지(250)를 따라서 그리고 제2층(216)의 두께의 적어도 일부를 통하여 흡수된다. 또한 도 2의 구현예에 도시된 것처럼, 열가소성 물질(246)은 여과 매체(208)의 제2 주변 에지(254)를 따라서 흡수되고, 제2 주변 에지(254)는 제1 주변 에지(250)로부터 여과 매체의 대향 편 상에, 즉, 단면-치수(258)에 의하여 이격되어 있다. 단면-치수(예를 들어 제1 주변 에지(250) 및 제2 주변 에지(254)를 가로지르는)는 적어도 약 50 nm 일 수 있고, 약 1200 mm 이하일 수 있다. 그러나, 일부 구성에서 열가소성 물질(246)은 단일 에지, 예를 들어 제1 주변 에지(250)만을 따라서 흡수될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
또한 열가소성 물질(246)은 불소중합체, 예컨대 약 300 ℃ 이하의 융점을 갖는 불소중합체를 포함할 수 있다. 일반적으로, 불소중합체는 적어도 약 150 ℃의 융점을 가질 것이다. 예를 들어, 열가소성 물질은 FEP, PFA, PVDF, 퍼플루오로 메틸 알콕시(MPA), 및 TFE, 핵사플루오로프로필렌 및 비닐리덴 플루오라이드(THV)의 삼량체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일 특정 구현예에서, 열가소성 물질은 FEP를 포함한다. 다른 구현예에서, 열가소성 물질은 PFA를 포함한다.
도 3은 도 2에 도시된 여과 매체(208)의 단면도를 도시한다. 여과 매체(208)는 다공성 멤브레인을 포함하는 제1층(212)을 포함하고, 제2층(216)은 섬유상 구조(218)를 포함한다. 도 3에 도시된 것처럼, 제2층(216)은 제1층(212)에 직접 인접하여, 예컨대 중간(예를 들어, 개재하는)층 없이 배치된다. 열가소성 물질(246)은 여과 매체(208)의 제1 주변 에지(250) 및 제2 주변 에지(254)를 따라서 그리고 제2층(예를 들어, 제2층(216)의 적어도 일부 내에서)을 통하여 흡수된다. 열가소성 물질은 여과 매체(208)의 단면-치수(258)(도 2)의 제한된 범위 내에서 그리고 제1 및 제2 주변 에지(250, 254)를 따라서 흡수된다. 즉, 열가소성 물질(246)은 여과 매체(208)의 전체 단면-치수(258)를 가로질러(예를 들어, 주변 에지(250, 254)를 실질적으로 가로지르는 방향으로) 연장하지 않는데, 이러한 구성은 유체 스트림의 흐름을 완전히 막음으로써 여과 매체(208)의 여과 능력을 방해할 수 있기 때문이다.
도 2 및 도 3은 본원에 따른 여과 매체의 일 구성을 도시한다. 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 기타 구성이 활용될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 예를 들어, 도 4는 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시된 구현예과 관련하여 추가 물질층을 포함하는 여과 매체(408)의 단면도를 도시한다. 특히, 여과 매체(408)는 다공성 멤브레인(414)을 포함하는 제1층(412) 및 섬유상 구조(418)를 포함하는 제2층(416)을 포함한다. 제1층 및 제2층은 실질적으로 도 2 및 도 3과 관련하여 앞서 기재된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 구현예에서, 여과 매체(408)는 제3층(470)을 더 포함한다. 제3층(470)은, 예를 들어, 섬유상 구조(472), 예컨대 PTFE와 같은 불소중합체 물질의 스트랜드로부터 제조되는 편물 구조를 포함할 수 있다. 섬유상 구조(472)는 제1층(412)의 맞은 편에 배치된 섬유상 구조(418)와 실질적으로 유사할 수 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 열가소성 물질(446a)은 제3층(470)을 통하여 흡수되고 열가소성 물질(446b)은 제2층(416)을 통하여 흡수된다. 일 특징에서, 다른 층이 제1층(412)으로부터 벗어나는 유체의 배액을 촉진하는 배액 기능을 제공하는 동안, 제2층 및 제3층 중 하나는 제1층(412)을 위한 지지 기능을 제공할 수 있다.
도 5는 본원에 따른 여과 매체의 또 다른 구성의 단면도를 도시한다. 도 5에 도시된 구성에서, 여과 매체(508)는 제1층(512) 및 제3층(570)으로부터 제1층(512)의 대향 편에 배치된 제2층(516)을 포함한다. 제1층, 제2층 및 제3층은 도 2 내지 4의 상응하는 층과 관련하여 앞서 기재된 바와 같은 물질을 포함하고 구성될 수 있다. 제2층(516) 및 제1층(512)의 사이에는 제4층(576)이 배치된다. 유사하게, 제3층(570) 및 제1층(512) 사이에는 제5층(580)이 배치된다. 제4층(576) 및 제5층(580)(예를 들어, 중간층)은 오픈 멤브레인(open membrane), 예컨대 불소중합체 오픈 멤브레인(예를 들어, PTFE)을 포함할 수 있다. 오픈 멤브레인은 제1층(512)과 접촉하고 이를 보호하는(예를 들어, 다공성 불소중합체 멤브레인을 보호하는) 고다공성 멤브레인일 수 있다.
도 5에 도시된 것처럼, 열가소성 물질(546a, 546b)은 여과 매체의 두께 전체적으로, 예를 들어, 제1층(512), 제2층(516), 제3층(570), 제4층(576) 및 제5층(580) 각각에 전체적으로 흡수된다. 대안적으로, 열가소성 물질은 일부 층 만을 통하여 흡수되거나 임의의 주어진 층을 부분적으로만 통하여, 예를 들어 이의 두께를 부분적으로 통하여 흡수될 수 있다.
도 6은 도 4에 도시된 여과 매체(408)의 또 다른 단면도를 도시한다. 앞서 기재된 바와 같이, 여과 매체(408)는 다공성 멤브레인(414)을 포함하는 제1층(412)을 포함한다. 제1층(412)의 맞은 편에 제2층(416) 및 제3층(470)이 배치된다. 제1층 및 제2층(416, 470)의 각각은 섬유상 구조(예를 들어, 섬유상 구조(418))를 포함하여, 예컨대 제1층(412)에 지지를 제공하고/제공하거나 여과 매체(408)가 사용되는 동안 제1층(412)으로부터 벗어나는 배액을 제공할 수 있다.
열가소성 물질(446b)은 제2층(416)을 통하여 흡수되고, 열가소성 물질(446a)은 제3층(470)을 통하여 흡수된다. 열가소성 물질(446a/446b)은 여과 매체(408)의 단면-치수 내에서, 그리고 제1 주변 에지(450)을 따라서 거리(d)로 흡수된다. 예를 들어, 거리(d)는 적어도 약 5 mm, 예컨대 적어도 약 10 mm 또는 더욱 적어도 약 25 mm일 수 있다. 나아가, 앞서 기재된 바와 같이, 열가소성 물질(446a/446b)은 여과 매체(408)의 전체 단면-치수를 가로질러 흡수되어서는 안된다. 일 특징에서, 거리(d)는 약 100 mm 이하, 예컨대 약 60 mm 이하이다.
제1층(412)의 두께(t1)(예를 들어, 다공성 멤브레인의 두께)는 여과 적용예의 요건을 충족하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 두께(t1)는 적어도 약 0.01 마이크로미터이고 약 100 마이크로미터 이하일 수 있다. 제2층 및 제3층의 두께(예를 들어, 두께(t2))는 적어도 약 25 마이크로미터, 예컨대 적어도 약 50 마이크로미터일 수 있다. 나아가, 제1층 및 제2층의 두께는 약 380 마이크로미터 이하, 예컨대 150 마이크로미터 이하일 수 있다. 제1층 및 제2층은 같은 두께를 가지거나 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 여과 매체의 치수가 특정 여과 적용예 및 특정 여과 장치의 구성을 위하여 선택될 수 있다는 것을 인지할 것이다.
도 6에 도시된 것처럼, 열가소성 물질(446a/446b)은 제2층(416)을 완전히 통하여(예를 들어, 제2층(416)의 두께를 완전히 통하여) 흡수되고 제3층(470)을 완전히 통하여 흡수된다. 그러나, 열가소성 물질(446a/446b)은 층을 부분적으로만 통하여, 예를 들어 층들(416, 470)의 두께를 부분적으로만 통하여 흡수될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 나아가, 열가소성 물질은 제1층(412)의 전부 또는 일부를 통하여, 예를 들어 다공성 멤브레인을 통하여 흡수될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 여과 매체는 주름지게 하여 멤브레인의 유효 표면적을 증가시킬 수 있다. 이와 관련하여, 도 7은 일 구현예에 따른 주름진 여과 매체의 사시도를 도시한다. 주름진 여과 매체(708)는 여과 매체(708)의 단면-치수(758)를 따라서, 예를 들어 제1 주변 에지(750)에서 제2 주변 에지(754)로 연장되는 복수의 주름(예를 들어, 주름(784))을 포함한다. 인식될 수 있는 것처럼, 여과 매체를 위한 주름진 구성의 활용은 여과 매체(708)의 유효 크기(예를 들어, 면적)를 증가시켜 증가된 여과 용량을 제공한다. 도 7에 도시된 구현예에서, 주름진 여과 매체(708)는 뒤집어진 U-형상의 구성의 겉으로 돌출된 주름을 포함한다. 이와 관련하여, 주름은 주름들 중 인접하는 것 사이에서 여과 매체(708)를 따라서 U-형상의 영역 또는 골짜기를 정의한다. 대안적으로, 주름은 다른 구성, 예컨대 V-형상의 주름일 수 있다.
주름진 여과 매체(708)는 제1 주변 에지(750)를 따라서 흡수된 열가소성 물질(746a) 및 제2 주변 에지(754)를 따라서 흡수된 열가소성 물질(746b)을 포함한다. 열가소성 물질(746a, 746b)은 여과 매체 내에서 여과 매체의 단면-치수(758)의 제한된 범위 내에서 흡수된다. 나아가, 열가소성 물질(예를 들어, 열가소성 물질(746a)은 여과 매체(708)의 적어도 제2층(716) 및 제3층(770)을 통하여 흡수된다. 또한 열가소성 물질(746a)은 제2 및 제3층 사이에 배치된 제1층(712)을 통하여(예를 들어, 멤브레인을 통하여) 흡수될 수 있다.
도 8은 또 다른 구현예에 따라 주름진 여과 매체(808)를 도시한다. 여과 매체(808)는 여과 매체(808)의 제1 말단(862)에서 제1 주변 에지(850) 및 여과 매체(808)의 제2 말단(866)에 배치된 제2 주변 에지(854)를 갖는 폐쇄된 실린더의 형태이다. 열가소성 물질(846a, 846b)은 제1 주변 에지(850) 및 제2 주변 에지(854)를 따라서 흡수된다. 도 8에 도시된 것처럼, 주름(예를 들어, 주름(884))은 V-형상의 구성을 갖는다.
도 9는 구현예에 따른 여과 물품, 즉, 여과 매체(908) 및 여과 매체(908)의 말단 상에 포팅된 말단 캡 성분들(928a, 928b)을 포함하는 여과 카트리지(900)를 도시한다. 여과 매체(908)는 여과 매체(908) 및 말단 캡 성분(928a) 사이에 높은 신뢰도의 밀봉을 형성하는 것을 돕는 열가소성 물질(946)을 포함한다. 도 9에 도시된 것처럼, 열가소성 물질(946)은 여과 매체(908) 내에서(예를 들어, 여과 매체(908)의 단면-치수 내에서) 말단 캡 성분(928a)을 지나서(예를 들어, 넘어서) 흡수된다. 즉, 여과 매체(908) 및 말단 캡 성분(928a)의 사이의 완전하고 높은 신뢰도의 밀봉을 보장하기 위하여, 열가소성 물질(946a)은 말단 캡 성분(928a)이 여과 매체(908) 상에 포팅될 때 단면-치수 내에서 말단 캡 성분(928a)을 넘어 연장되는 거리까지 흡수될 수 있다. 유사한 구성이 포팅된 말단 캡 성분(928b)과 관련하여 활용될 수 있다.
또한, 본원은 앞서 개시된 바와 같은 여과 물품의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법은 여과 매체의 단면-치수의 제한된 범위 내에서 여과 매체의 제1 주변 에지를 따라서 열가소성 물질을 여과 매체에 흡수시키는 것을 포함한다. 이후에, 여과 매체는 제1 주변 에지를 따라서 열가소성 말단 캡 성분에 포팅될 수 있다.
열가소성 물질은 다양한 방법을 사용하여 여과 매체 내에서 흡수될 수 있다. 일 구현예에서, 열가소성 물질은 제1 주변 에지를 따라서, 예컨대 열가소성 물질이 고체 상태인 경우의 여과 매체와 접촉된다. 이후 열가소성 물질은 열가소성 물질이 흐르고 제1 주변 에지에 흡수될 수 있도록 가열(예를 들어, 융점 이상으로)될 수 있다. 예를 들어, 접촉하는 단계는 열가소성 물질의 스트립을 주변 에지를 따라서 연속 또는 반연속 공정으로 배치하는 것을 포함할 수 있다. 열가소성 물질의 스트립은 적어도 약 5 mm, 예컨대 적어도 약 10 mm 또는 심지어 적어도 약 25 mm의 폭을 가질 수 있다. 그러나, 앞서 언급한 것처럼, 여과 매체의 충분한 면적은 열가소성 물질에 의하여 방해받지 않아야 한다. 이와 관련하여, 스트립은 약 100 mm 이하, 예컨대 약 60 mm 이하의 폭을 가질 수 있다.
다른 구현예에서, 접촉하는 단계는 열가소성 물질과 여과 매체를 공압출하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 여과 매체(예를 들어, 멤브레인 및 추가 층들)는 압출에 의하여 형성될 수 있고, 열가소성 물질은 여과 매체의 잔여 성분과 함께 연속적인 방법으로 공압출될 수 있다.
여과 매체를 열가소성 말단 캡 성분에 포팅하기 전에, 여과 매체를 주름지게 하여 여과 매체의 유효 표면적을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 주름지게 하는 단계는 주름지게 하는 단계 동안 가열된 플래튼을 사용하여 여과 매체 및 열가소성 물질을 가열하는 것을 포함할 수 있다. 가열된 플래튼은 가열하는 단계 동안 유리하게 열가소성 물질을 소성 변형할 수 있다. 이와 관련하여, 여과 매체의 하나 또는 양 에지를 따라서 흡수되는 열가소성 물질을 포함하는 여과 매체가 냉각될 때, 열가소성 물질은 유리하게 여과 매체 내에 주름을 유지할 수 있고, 즉, 후속 공정 동안 주름진 구조를 유지하는 것을 유리하게 도울 수 있다. 포팅하는 단계 전에, 가열된 열가소성 물질은 열가소성 물질의 융점 미만의 온도까지 냉각될 수 있다.
이후에, 여과 매체는, 예컨대 여과 매체의 맞은편 말단을 부착시켜 폐쇄된 실린더를 형성함으로써 실린더형 형태로 형성될 수 있다. 이후 여과 매체와 접촉될 때 말단 캡 성분을 여과 매체에 흡수시킬 수 있도록 말단 캡 성분을 연화하기에 충분한 온도까지 말단 캡 성분을 가열함으로써 말단 캡 성분이 여과 매체 상에 포팅될 수 있다. 예를 들어, 말단 캡 성분이 여과 매체와 접촉될 때 열가소성 말단 캡 성분은 이의 융점까지 또는 다소 초과하도록 가열될 수 있다. 일 특징에서, 열가소성 말단 캡 성분은 적어도 약 150 ℃, 예컨대 적어도 약 200 ℃ 또는 심지어 적어도 약 250 ℃의 온도까지 가열된다. 이후 여과 매체는 말단 캡 성분과 접촉되고 이후 조립체는 말단 캡 성분 및 여과 매체 사이에서 높은 신뢰도의 밀봉을 형성하도록 냉각된다. 도 9를 참조하라.
본 발명의 다양한 구현예가 자세히 기재된 동안, 그러한 구현예들의 수정 및 변형이 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 발생할 수 있다는 것은 명백하다. 그러나, 그러한 수정 및 변형이 본 발명의 목적 및 청구 범위 내에 있다는 것은 명확히 이해될 것이다.

Claims (43)

  1. 유체 스트림으로부터 입자를 여과하기 위한 여과 물품으로서,
    적어도 제1 주변 에지를 갖는 여과 매체 및 상기 제1 주변 에지를 따라서 상기 여과 매체 상에 포팅되는(potted) 열가소성 말단 캡 성분을 포함하고,
    상기 여과 매체는,
    상기 유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고, 다공성 불소중합체 멤브레인을 포함하는 제1층;
    상기 유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고, 복수의 불소중합체 섬유가 배열되어 형성된 섬유상 구조를 포함하는 제2층으로서, 섬유상 구조는 직물 구조, 부직물 구조 및 편물 구조로부터 선택되는 것인 제2층, 및
    상기 여과 매체의 단면-치수(cross-dimension)의 제한된 범위 내에서 상기 제1 주변 에지를 따라서 상기 제2층 섬유상 구조 두께의 적어도 일부를 통하여 흡수되는 열가소성 물질을 포함하는 것인
    여과 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 여과 매체는 주름진 것인 여과 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 여과 매체는 폐쇄된 실린더로 구성되는 것인 여과 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 상기 제1 주변 에지를 따라서 연속 방식으로 흡수되는 것인 여과 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주변 에지는 상기 여과 매체의 제1 말단과 상응하는 것인 여과 물품.
  6. 제5항에 있어서, 제2 주변 에지에 상기 여과 매체의 단면 치수의 제한된 범위 내에서 상기 제2층 섬유상 구조의 상기 두께의 적어도 일부를 통하여 상기 열가소성 물질을 흡수하는 것인 여과 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 주변 에지는 상기 단면 치수를 가로질러 상기 여과 매체의 상기 제1 말단과 대향하는 상기 여과 매체의 제2 말단과 상응하는 것인 여과 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 다공성 불소중합체 멤브레인은 PTFE를 포함하는 것인 여과 물품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 FEP를 포함하는 것인 여과 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 PFA를 포함하는 것인 여과 물품.
  11. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 말단 캡은 PFA를 포함하는 것인 여과 물품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제2층은 상기 제1층에 인접하면서 상기 제1층의 하류에 위치하여 상기 제1층의 적어도 지지를 제공하는 것인 여과 물품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 여과 매체는 상기 유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고, 상기 제2층으로부터 상기 멤브레인의 대향 편에 배치되며, 복수의 불소중합체 섬유가 배열되어 형성된 섬유상 구조를 포함하는 제3층을 더 포함하며, 섬유상 구조는 직물 구조, 부직물 구조 및 편물 구조로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 여과 물품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 상기 제1 주변 에지를 따라 상기 제3층 섬유상 구조의 두께의 적어도 일부를 통하여 흡수되는 것인 여과 물품.
  15. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 상기 제2층 섬유상 구조의 상기 두께의 실질적으로 전체를 통하여 흡수되는 것인 여과 물품.
  16. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 적어도 약 5 mm의 거리(distance)로 상기 여과 매체의 상기 단면-치수 내에서 흡수되는 것인 여과 물품.
  17. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 적어도 약 100 mm 이하의 거리로 상기 여과 매체의 상기 단면-치수 내에서 흡수되는 것인 여과 물품.
  18. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 상기 열가소성 말단 캡을 지나서 상기 단면-치수 내에서 흡수되는 것인 여과 물품.
  19. 제1항에 있어서, 제2 주변 에지를 따라서 상기 제2층 섬유상 구조의 두께의 적어도 일부를 통하여 흡수되는 열가소성 물질, 및 상기 주변 에지의 상기 제2 부분을 따라서 상기 여과 매체 상에 포팅되는 제2 열가소성 말단 캡 성분을 더 포함하는 여과 물품.
  20. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질의 융점은 상기 열가소성 말단 캡 성분의 융점보다 작은 것인 여과 물품.
  21. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 물질의 융점은 약 300 ℃ 이하인 것인 여과 물품.
  22. 제1항에 있어서, 여과 매체는 상기 유체 스트림으로부터 약 25 nm 이상의 크기를 갖는 입자를 제거하도록 구성된 여과 물품.
  23. 제1항에 있어서, 제2층 섬유상 구조는 편물 구조인 것인 여과 물품.
  24. 제14항에 있어서, 제3층 섬유상 구조는 편물 구조인 것인 여과 물품.
  25. 제19항에 있어서, 제2층 섬유상 구조는 편물 구조인 것인 여과 물품.
  26. 필터 케이지 및 상기 필터 케이지 내에 배치된 필터 성분를 포함하며, 상기 필터 성분은 제1항의 여과 물품을 포함하는 것인 여과 장치.
  27. 여과 물품을 제조하는 방법으로서,
    여과 매체의 단면-치수의 제한된 범위 내에서 제1 주변 에지를 따라 열가소성 물질을 적어도 상기 제1 주변 에지를 갖는 상기 여과 매체에 흡수시키는 단계; 및
    상기 제1 주변 에지를 따라 상기 여과 매체를 열가소성 말단 캡 성분에 포팅하는 단계를 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 여과 매체는
    유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고, 다공성 불소중합체 멤브레인을 포함하는 제1층; 및
    상기 유체 스트림을 가로질러 위치할 수 있고, 복수의 불소중합체 섬유가 배열되어 형성된 섬유상 구조를 포함하는 제2층으로서, 상기 섬유상 구조는 직물 구조, 부직물 구조 및 편물 구조로부터 선택된 것인 제2층을 포함하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 제2층 섬유상 구조는 편물 구조인 것인 방법.
  30. 제27항에 있어서, 상기 흡수시키는 단계는
    상기 제1 주변 에지를 따라 상기 여과 매체를 상기 열가소성 물질과 접촉하는 단계; 및
    상기 열가소성 물질을 가열하여 상기 제1 주변 에지에 상기 열가소성 물질을 흡수시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 접촉하는 단계는 상기 열가소성 물질의 스트립을 상기 주변 에지를 따라 그리고 상기 제2층과 접촉하게 배치하는 것을 포함하는 것인 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 스트립은 적어도 약 5 mm 및 약 100 mm 이하의 폭을 갖는 것인 방법.
  33. 제30항에 있어서, 상기 접촉하는 단계는 상기 열가소성 물질과 상기 여과 매체를 공압출하는 것을 포함하는 것인 방법.
  34. 제27항에 있어서, 상기 포팅하는 단계 전에 상기 여과 매체를 주름지게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 가열하는 단계는 상기 주름지게 하는 단계 동안 가열된 플래튼(platen)을 사용하여 상기 여과 매체 및 상기 열가소성 물질을 가열하는 것을 더 포함하는 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 가열된 플래튼은 상기 가열하는 단계 동안 상기 열가소성 물질을 소성 변형하는 것인 방법.
  37. 제30항에 있어서, 상기 가열 단계는 상기 열가소성 물질을 상기 열가소성 물질의 융점을 초과하는 온도까지 가열하는 것을 포함하는 것인 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 포팅하는 단계 전에 상기 가열된 열가소성 물질을 열가소성 물질의 융점 미만으로 냉각하도록 하는 것을 더 포함하는 방법.
  39. 제28항에 있어서, 상기 다공성 불소중합체 멤브레인은 PTFE를 포함하는 것인 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 FEP인 것인 방법.
  41. 제39항에 있어서, 상기 말단 캡 성분은 PFA인 것인 방법.
  42. 제27항에 있어서, 상기 포팅하는 단계는 상기 말단 캡 성분 및 상기 여과 매체 사이의 밀봉을 만드는 것인 방법.
  43. 제27항에 있어서, 상기 여과 매체의 상기 단면-치수의 제한된 범위 내에서 상기 여과 매체의 적어도 제2 주변 에지를 따라서 상기 열가소성 물질을 상기 여과 매체에 흡수시키는 단계; 및 상기 제2 주변 에지를 따라 상기 여과 매체를 제2 열가소성 말단 캡 성분에 포팅하는 단계를 더 포함하는 방법.

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