TW494003B - A perfluorinated thermoplastic filter cartridge - Google Patents

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TW494003B
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Kwok-Shun Cheng
Cha P Doh
Larry Y Yen
Rajnikant B Patel
T Dean Gates
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Mykrolis Corp
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五、發明說明(1) — 本發明關於一種過濾筒,其係由—種或八 ’:樹脂所形成㊅。而且,本發明關於一種::化熱塑 :化熱塑性樹脂所形成之過濾筒,其中該 _ f多種全 以各種方式構形的平板膜或多·空心纖ς =件是-種 心。 m騰或—種厚濾 , 發明背景 過濾筒是熟知可用於許多應用中將如 ,種等之物質自其載體流中分離出來的:二物、 以筒是由一個或多個平板結構或空 k些過 形成的,_膜被保護在外殼内丄過渡骐所 =的流體經入口進入,通過該隔膜;:= = = ::經出口離開。4一些構造中,部流 = 流體形式經第二個出口離開。該隔膜提以” 出口以達到過濾效果之半-滲透屏障。 隔開入口和 =筒:由:個外殼和位於其中且經不漏液 ^朕濾心所組成。隔膜濾心是多孔結構物,其平 攸約0 . 0 0 5微米至約1 〇微米。平均孔徑為從約〇. 〇 微米至 約〇. 05微米之隔膜遽、心—般被列為超遽膜。超遽膜被用在 自水溶液中分離蛋白質與其他巨分子。超濾瞑以其將保留 的溶質粒徑來分級。一般,將超濾膜製成可保留從約丨〇〇〇 道耳吞至約1,0 0 0,0 0 0道耳吞之溶解或分散溶質。他們可 以分子量切除(Molecular Weight Cutoff)來分級,其以 一種分子質1單位道耳吞來表示分子量,其中一所述的 欲處理溶質之進料濃度百分比被隔膜所保留或排除。製造 494003 五,發明說明(2) 商通沭將此所述百分比訂在9 〇 %至9 5 %。孔徑為從約〇. 0 5微 米至丨〇微米之隔膜一般被列為微孔隔膜。微孔隔膜被用在 種類廣泛的應用上。他們可用作分離濾心以從如緩衝液和 製藥工業上所用具有治療性的溶液、微電子膠片製造程序 所用的超純水性或有機溶劑溶液和用於水質純化程序之, 處理等各種溶液中移除粒子和細菌。 別 4孔iW)勝具有一種延伸遍及該隔膜之連續孔洞結構。 領域的工作者考慮使用孔洞寬度範圍為從近〇· 〇5微米至 10·“:米2隔膜。此種隔膜可呈板狀、管狀或空心 = 構。::=f ί的優點為可以高填充密度摻人分離裝置中% 填充袷度相备於裝置單位體積之可用的。 且’他們可以進料接觸内部表面或外側:方;而 作,視何者在特定應用上較有利而定。面的方式進行操 平板膜一般經過摺疊以增加圓筒中 業過濾筒中,在隔膜兩側放置一層筛=犋的填充置。在商 板以作為支撐並在最終濾筒中提供排或織物或類似多孔 明治裝置褶在一起。一般,將多層,作用。然後將此三 結合在一起且具有軸向排列之縐褶板板製成一個板束端 熔或其他方式將該板末端密封在一起的緊密圓柱體。以熱 或聚丙烯的熱熔密封不須添加物質即熱塑性板如聚乙烯 熱塑性板如PTFE則必須添加黏合物質。直接完成。對於非 在一個圓筒形外殼中,有時在^内;;女將該縐褶圓柱體敌 撐。 ’、 二有〜核心以作為支 空心·纖維多孔隔膜是一種管狀線絲, 其具有外從、内
494003 五、發明說明(3) 徑、其間之多孔壁厚度。内徑定義纖維的空心部位並且用 於攜帶流體,不論是欲穿過多孔壁過濾之進料流或從外側 表面完成過濾之滲透物。有時稱該内部空心部位為内腔。
空心纖維微孔隔膜的外側或内部表面上可有一層皮或無 一層皮遮蓋。該皮是一層構成隔膜次結構物之薄密表層。 在有皮的隔膜中,阻止流過該隔膜的主要部位是在該薄皮 上。在微孔隔膜中,此表皮具有形成該次結構物之連續孔 洞結構的孔洞。對於有皮的微孔隔膜而言,這些孔洞佔有 一小部份表面積。無皮隔膜的孔洞則佔有整個表面的主要 部份。孔隙度可包括單一孔洞或孔洞面積。在此孔隙度相 當於表面孔隙度,其可定義為孔洞開口所組成的表面積相 對於隔膜總正面表面積的比。相對於孔徑分佈在隔膜厚度 上的均一度,微孔隔膜可被分成對稱性或不對稱性。在空 心纖維的例子中,這是纖維的多孔壁。對稱性隔膜實際上 以均一的孔徑分佈在隔膜截面上。不對稱性隔膜具有孔徑 隨截面上之位置而變化的結構物。另一個定義不對稱性的 方式是一表面相對於其相反面之孔徑比。
雖然已知其他形狀的外殼,但其一般是空心圓筒形。為 了方便討論和不欲設限’將討論圓柱形的渡心’雖然業者 將可利用此指示和描述應用在其他形狀上。隔膜濾心位於 或被放置在此外殼中。此外殼負責保護隔膜,在一些例子 中其可作為壓力容器,而且可提供入口和出口或其他流體 進入、離開及在控制下與隔膜濾心接觸之連接器。 在實際過濾過程中,隔開入口流與已過濾的出口流。製
第8頁 494003 五、發明說明(4) 4寸過渡筒隔膜並將其放在該圓筒中使此隔獏只有一表面接 觸到入口流,而且隔膜的另一面只接觸到穿過該隔膜濾心 之已過渡流體。此需要一密封物以防止入口流體流繞過隔 膜流入出口流。此也可有使流體穿過隔膜以離開此過濾筒 或作為欲過濾流體與隔膜接觸的入口之準備。 製造一種可用的密封物是有困難存在。此密封物對將使 用此渡请之應用而3必須是化學上和熱力上安定的。對於 全氟化隔膜濾心是有助益的應用而言,較少性質的密封物 將降低濾筒整個實用性。此密封物必須與隔膜濾心結合得 很好,否則洩漏會經由隔膜-密封物間的界面發生。在許 多渡筒設計上,因為相同理由,㈣物和據筒外殼必須不 漏出液體地結合在-起。熱力結合是一種較佳的方法,因 為其提供分子的鍵結而且不需要附加材料。 對二=維隔膜終纖維被裁成或另外製成特定長 度亚將夕纖維集成-I。將_部份纖維束的―端或 ^膠在- ^滿纖維間裂縫體積並形成一管狀平板的材料 中。此私序有時被稱為罐燒纖維而且用罐泡纖維所 料被稱為罐燒材料。此管狀平柘盥- 的材 & ^ , ^ S狀十板與過濾兀件結合以為密 封。右此包膠程序密閉且密射孅 妙祕古认 .^ 』且16封纖維立而,則切開將罐燒過之 纖維束的-端或兩端或另外使其開 維開口端在包膠之前是审閉曰念“ μ ~ Τ 纖 ^ ^疋在閉且饴封的以防止包膠材料進入 汗 1鈿。右只欲打開一端使流體流入,則讓另一端保 密閉或密封狀態。此過滹元件支 π W _ A 、寺在 欲過濾流體和豆濃缩物=燒過之纖維束並提供 /、辰细物與苓透流體隔離所需體積。在使用
第9頁
外4003 五、發明說明(5) 一 一'· ' "一· ^ j流體流與一表面接觸而且分離發生在該表面上或纖維 孚壁内。若滲透流體和物種接觸纖維的外側表面,則其穿 ί f*隹壁並收集在内腔中,然後流向纖維的開口端。若接 】,:T :内部表面,則將欲過濾之流體流送入開口端,然 乂 =透^體和物種穿過纖維壁並從外側表面收集之。 生單纖維罐以熱力方式黏在外殼容… 燒端的:二纖维二早一端結構物包括纖維束被包膠在罐 内部表面適合此罐並黏於1卜”,、生外戏的末端部位,其 物可產生一種扠田上。错形成一種單一末端結構 生洩漏或其他^的清!:不易在纖維罐和外殼間之界面發 _年㈣曰入: 述的方法,將J:發現寻申5月案⑼/1 1 7, 8 53中所描 、 竹/、赞現併入以作為參考。 以類似方式密封圓筒縐褶濾心。 ;:支持層放在-包含融溶樹脂之L構=端的-部份和 !繞並塞滿隔膜和支持層間和其心中該融炫 知的樹脂,如需要修剪之。數 、、w,、、逢。冷卻包含濾心 所熟知的。 方去視為這些熟諳此記者 希望獲付些容易安裝和取出、 丨· 護、易使用和儲存以及製成抛棄 ^間可提供隔膜保 聚合物、聚醯胺和其他此種為人所是由聚烯烴、聚楓 ,在微電子領域中,如在半導體的料所製成的。 材料無法用於製造條件中,即所中,此類普通聚合 、w酸性和氧化性化學
--! 各種聚合材料製造過濾筒。通常, 的濾筒。製造商由 494003 丨五、㈣說明⑹ — —— 物質或溶劑在高溫下易溶解大部分普通聚合材料或使其變 如。為此理由,使用氟化聚合物,特別是化學和熱力上更 安定的聚(四氟乙烯)(PTFE)。PTFE材料是惰性、可忍受高 溫和傾向具有極低可萃取物含量之選擇材料中較佳的材 料。但是,製造PTFE基材之濾筒的困難度是難以置信的。 不是熱塑性的,需要極端的加工參數以將PTFE製成複雜的 模製外形。而且,PTFE材料不容易結在任何其他材料上, 包括其本身。 氟聚合物可被分成兩大類;這些由全氟碳單體所製成的 和些由具有氫、氣或兩者即足夠的氟以明顯賦予所得聚 合物性質之單體所製成的。全氟化聚合物包括聚(四氟乙 稀)(PTFE)、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)π?ΕΡ)和聚(四氣 乙烯-共-全氟(烷基乙烯基醚))(PFA)。第二類包括聚(乙 烯-共-四氟乙烯)(ETFE)、聚(氣三氟乙烯)(CTFE)、聚(氣 二氟乙稀-共-乙稀)(ECTFE)。有時聚氟化亞乙稀和 聚氟化乙烯(PVF)也包括在第二類中。 PTFE不會流動且無法以必須處理融熔聚合物的慣用技術 製得。製造者必須發展類似改質粉末冶金方法之創新加工 | 技術以利用此聚合物。F E P和P F A聚合物被發展成符合全氧| 化聚合物之需求,即具有接近PTFE之化學和熱安定性但具j 有可熔化加工的優點。塑膠製造者可製造種類繁多的產物 如以PFA和FEP藉高速擠壓、射出模製和吹出模製方法所製 得之隔膜、擠壓管、閥和複雜的模製物件。PFA也具有比 PTFE更好的蠕變阻力,其對在固定壓縮或張力負荷下的產
494003 五、發明說明(7) 物是重要的。 第二類的聚合物不具有FEP,特別是pFA型的化風 定性。ETFE具有約150 °C之較高使用溫度並在高溫"^ 2成、、、安 氧化性酸類、有機鹼和磺酸所影響。PCTFE可 二、w文強 J 至溫下被 一些醚類和酯類、_化溶劑和曱苯泡脹。pECTFE具有約 1 6 3 - 1 7 7 C之較尚使用溫度並受熱胺類所影響。ρ ε p具有約 2 0 0 C之較南使用溫度和PF A為約2 6 〇 °c。這兩者比所描述 的第二類成員不受化學物質所影響。 在”所有氟碳樹脂”、"所有氟聚合物”或類似術語下,已 完成許多對製造具化學抵抗力之過濾筒所作的嘗試。這些 過濾筒依賴PTFE隔肢並且無教導一種全氟化熱塑性濾筒。 美國專利軋588,464關於一種整個由氟碳樹脂所製得之 過濾元件的製法,其特徵在於將包含過濾膜之濾板製成縐 褶狀,其中過濾膜係由氟碳樹脂重疊在其兩面所製得,將 此縐褶板彎成圓筒形並不漏液體地焊接相鄰兩側之相鄰兩 部位的邊緣部份j藉將圓筒縐褶結構物之兩側末端部位加 熱至高於網狀支撐物之熔點溫度以預焊接此縐褶物,冷卻 該預焊接的/慮〜i將熱塑性氟碳樹脂熔化在具有所定義之 中心開口裝置的圓升y模型中,將已冷卻之預焊接縐褶物的 末端部位插入具有中心開口之圓形模型中的融熔熱塑性氟 碳樹脂裏以迫使該樹脂流入縐褶物中,因此末端部位和樹 脂被整個焊在一起’然後具有上述形狀的氟碳蓋子裝在所 得過濾材料的末端部位上。此專利無法使全氟化熱塑性聚 合物與其他化學和熱女疋性較差的氟碳物有所區別。而
第12頁 494003 五、發明說明(8) 且,此專利關於P T F E IVn膜的用途’當P T F E隔膜無法如熱塑 性隔膜般以熱力方式密封至其本身時’”焊接相鄰兩側之 相鄰兩部位的邊緣部份”時需要另一種熱塑性膠帶。 美國專利5, 114,508關於與4, 588,464相同的發明但無預 焊接網狀支撐物至上述隔膜上。如4,5 8 8,4 6 4中,此專利 無法使全氟化熱塑性聚合物的優點與其他化學和熱安定性 較差的氟碳物有所區別。以另一個膠帶焊接邊緣部份,此 對熱塑性隔膜而言是不必要的。無提供任何有關全氟化熱 塑性隔膜之描述。
美國專利4,1 5 4,6 8 8 k議將縐糟隔膜渡筒炫在ρ τ f e末端 上,但陳述此將是困難的’而且公佈PTFE即使在高於其炫 點的溫度下也不是流體,因此PTFE無法作為一種^合的結 合劑。 美國 移除顆 聚合物 合物, 南抵抗 他氟聚 選擇的 胺並可 多需具 一種與 包含氟 粒。根 製得。 其對破 力。無 合物如 優點。 被其他 溶劑抵 尾蓋共 聚合材 桅供一種過濾裝置以自破壞性流旁 據此發明,此過濾裝置的所有部份皆是由 1些破定義為包括全氟聚合物之任何含氟 壞性流體如酸類和/或溶劑之惡化作用具$ f導任何可使業者在全氟化熱塑性材料和 個此發明之較佳具體實例,PVDF, ! ! , =知PVDF可溶於非質子溶劑中如二甲基丄 /谷劑如一些酯類泡脹, 土 u此具不適合用於 之應用。再者,4, 6〇 9, 46 5之 同排列在一起的密封 月而^ 料。L 封衣,至少此密封環表 "纟種裝置在嚴格條件下將無法提供如
第13頁
、乂i … …—™— --------------------一…. · 泠明說明(9) ——一^*----- &合密封般完整的密封。 脂,國專利5, 0 66, 397和4, 98〇, 〇6〇提供具有許多熱塑性樹 有iiiL空心纖維隔膜的空心纖維過濾元件,該隔膜各具 在:ΓΓ:份:。:,該隔膜之該末端部位是直接炼接 以二二古々以㊉皁一知塊狀物’其令該隔膜的末端部份 經^=式不漏出液體地彼此相結合。在4,_,〇6〇中, 物、乂 Μ脂媒介將膜熔化相黏以形成單一端塊狀結構 在1中該隔膜的末端部份以炫化方式不漏出液體地結合 末二盖Γ月這些發明中的主要元素是各個纖維炼成單- 揭心=即ΐ t4’ _,0 6 0中,熱塑性樹脂媒介如此 端社構物二述的/、疋末々而結構物的次要部份。因此,此末 至纖維之炫合均勻性而定而且視 培合空心纖唯p r二丨而且’各個纖維的結構可能被 如全蠢Γί 一起以可能有害作用所危害。聚合物 會產塑纖維之間的空隙在融合期間: 維的過濾筒將具有較均勻和較強的結構物 之極ί重:法解決製造:種!部全氣化熱塑性據筒所包含 溫度下操作困:·其:=二南黏度聚合物在高於25°。。的 為是不易進行製i之:ί 1、Ϊ何討論可讓業者區別從被認 造過# & # ^ ^王 ‘‘,、塑性材料或其他氟聚合物|1丨 =件,與其他熱塑性材料如聚楓或聚丙稀。物- 、国專利5,154’827揭示-種微孔聚氟碳過濾筒,其使 494003 五、發明說明no) ~~ 用一種由三個或四個聚結的微孔氟碳聚合物板所組成 朕,無聚結態之該聚合物的個別粒徑不超過〇 · 3微米。^ ^ 程序主要關於PTFE隔膜的製造。粒徑降低至特定範圍此 幅增加製,程序的困難度。在此申請案中所描述的發^大 中,隔膜是由全氟化熱塑性樹脂所製得的,其中全 塑性樹脂經以適合的研磨方法將其粒徑降低至近1 〇 〇至…、 1 00 0微米大小,較佳係約300微米大小。而且 中,可使用單一隔膜板。 ^月 吳國專利5, 1 58, 68 0揭示一種具有多孔薄隔膜之隔膜 分離器,#中該多孔薄隔膜基本上係由-層多孔聚四氟乙 雜顆粒鍵結結構所構成的,辑缺乏纖維化部 此發明?供-考重製造多孔隔膜的方法,其包括:由聚四氟 乙烯樹脂分散液和纖維—或薄膜一形成聚合物製得一種呈有 空,心Λ構或似板狀結構之薄膜。此發現陳述此發明之,,隔 狀係指從上面薄膜藉除去薄膜—形成聚合物所獲得的多孔 。此所需隔膜是一種較複雜的製造程序…如此申 ::ϋ t述的,由於顆粒鍵結結構使其比這些從相轉化方 L A衣的結構弱,並且其被限制在聚合物中,其中該聚 月"旨$可用於足些以水或溶劑為基料的分散液形式供應的樹 在美國專利5,8 5 5,783中,一種_褶過遽筒係利用一種 二:鼠乙烯)紙支撐聚(四氟乙烯)隔膜。纟氟化熱塑性隔 膜疋不被預期或揭示的。 需要的是一種材料所形成的濾筒,其中該材料具有與
第15頁 494003
I I五、發明說明(li) PTFE樹脂相同或類似性質但製造程序較容易和較便宜而且 !可提供一種各種改良和目前PTFE產物無法取獲得之複雜設 i計的可能性。本發明提供此種裝置。 發明概述
在第一個具體實例中,本發明提供一種過濾筒,其包含 I 一個具有第一和第二端的外殼、一個位於該外殼内之具有 兩表面且其間有一層多孔壁和兩端之隔膜濾心、密封裝置 以密封該隔膜濾心各端形成一種成形結構,使經密封的隔 膜端位於外殼内於或接近外殼第一端處並在或近外殼第二 端處密封隔膜濾心的另一端。提供出口和入口裝置以使含 I有欲過濾物質之流體進入外殼並與隔膜一表面接觸,因此 I流體將穿過此隔膜濾心並與所過濾的物質部份分離,然後 !穿過隔膜濾心之流體離開出口裝置。 ! 在另一個具體實例中,第一個具體實例的隔膜濾心是一 丨種縐褶狀的平板隔膜。 ! 在第二個具體實例中,本發明提供一種過濾筒,其包含
;一個具有第一和第二端的外殼、一個位於該外殼内之具有 !兩表面且其間有一層多孔壁和兩端之隔膜渡心、密封裝置 |以密封該隔膜濾心各端形成一種成形結構,使經密封的隔 丨膜端位於外殼内於或接近外殼第一端處並在或近外殼第二 丨端處密封隔膜濾心的另一端。此隔膜濾心包含許多具有外 丨徑和内徑之空心纖維隔膜。該外殼具有至少一個流體入口 丨或出口裝置。纖維的内徑是開放給從外殼外側穿過纖維密 |封物進入外殼内部之流體流,因此該流體將穿過此隔膜濾
第16頁 494003 五、發明說明(12) 心並與所過濾的物質部份分離,然後穿過隔膜濾心之流體 將經由外殼的出口裝置離開外殼。 在第二個具體實例之一種說法中,過濾筒兩端處的纖維 是開放給流體流。 在第三個具體實例中,本發明提供一種過濾筒,其包含 一個具有第一和第二端的外殼、一個位於該外殼内之具有 兩表面且其間有一層多孔壁和兩端之隔膜濾心、密封裝置 以密封該隔膜濾心各端形成一種成形結構,使經密封的隔 膜端位於外殼内於或接近外殼第一端處並在或近外殼第二 端處密封隔膜濾心的另一端。此隔膜濾心包含許多具有外 徑和内徑之空心纖維隔膜。該外殼具有至少一個流體入口 或出口裝置。該外殼具有入口裝置以使欲過濾流體進入外 殼並與空心纖維隔膜的外徑接觸。穿過隔膜壁之已過濾流 體經由開放給穿過一個或兩個密封裝置之流體流的空心纖 維隔膜離開外殼。 在第三個具體實例之一種說法中,欲過濾之流體經由密 封裝置中的入口裝置進入外殼内。這可為但不限於以外殼 内部之長度延伸穿過具有流體流穿孔之密封裝置的管子。 在第四個具體實例中,該濾心是由纏繞的厚濾心所形成 的。 在另一個具體實例中,該濾心是由形成一系列碟狀物之 平板。 圖形 圖1以具有縐褶隔膜之過濾筒剖面圖表示一個本發明具
第17頁 494003 (fHin〉 、案號 89101497 年 月 修正 五、發明說明(13) 體實例。 圖2以具有尾蓋之縐褶隔膜的過濾筒剖面圖表示一個本 發明具體實例。 圖3以具有空心纖維隔膜之過濾筒剖面圖表示一個本發 明具體實例。 圖4以具有包含纏繞纖維之厚濾心的過濾筒剖面圖表示 一 個本發明 具體實 例 0 圖5以 利斥 1低體積阻塞量過β 一 個本發明 具體實 例 0 圖 1之符 號 符號 說 明 10 外 殼 20 入 π 30 出 α 3 1 濾 筒 的 另一端 40 隔 膜 50 端 密 封 物 圖 2之符 號 符號 說 明 10 圓 筒 15a 尾 蓋 15b 尾 蓋 25 内 部 支 撐核心 35 流 體 出 α 36 凹 槽 Φ
O:\62\62521.ptc 第18頁 2001.02.01.018 494003 案號 89101497 年 月 曰 修正 五、發明說明(14) 37 40 圖3之符號 符號 60 65a 65b 70a 70b 80a 80b 90 100 105a 105b 110 圖4之符號 符號 41a 41b 42 43 44 45 46 〇-環 隔膜 說明 空心纖維 纖維末端 纖維末端 第2個罐子 第2個罐子 入口 循環出口 外殼 濾液出口 第一尾蓋 第二尾蓋 流體密封物 說明 隔膜 隔膜 中央核心 出曰 渡心的頂部 尾蓋 〇-環 Φ Φ
O:\62\62521.ptc 第18a頁 2001.02.01.019 494003 .......- 案號 89101497_年月日_修正 五、發明說明 (15) 圖5之符 號 符號 說 明 50 外 殼 5 1 尾 蓋 52 氣 孔 53 入 α 54 出 U 55 隔 膜 56 外 殼底部 發明細節描述 本發明提供一種全氟化熱塑性樹脂過濾筒。此裝置的優Ο 點很多。全氟化熱塑性樹脂先天上具有高度化學和溫度抵 抗力和極低的可萃取物質量,使其可用於超純過濾之所需 優點。最後,如他們是熱塑性的,可容易地形成隔膜和組 件並將其結合在一起。本質上,這些聚合物提供PTFE樹脂 的優點而無其缺點。 ‘ 過濾筒是由一個隔膜濾心、一個外殼所組成的,其中濾 心位於外殼内且經無液體洩漏地密封。在本發明中,以任 何可能的形式與隔膜結合之罐子和密封物和隔膜是由全氟 化熱塑性樹脂所形成的。但此外殼最好是由全氟化熱塑性 樹脂所製成的,雖然可使用PTF E。剩餘元件是由全氟化熱 塑性樹脂所形成的。 圖1中顯示一個縐褶板隔膜之本發明較佳具體實例。全 氟化熱塑性過濾膜是如美國專利4,9 0 2,4 5 6、4,9 0 6,3 7 7、
O:\62\6252i.ptc 第 18b 頁 2001.02.01.020 494003 五、發明說明(14) 4, 990, 294 和5,032 隔膜是以三明治形 。上游和下游支 是非帆布或帆布織 類似織物。這些最 褶隔膜三明治製成 ,274中所 式被放在 撐物接也 物、成形 好是由全 一個具有 而且此縐褶三明治的兩軸端 在一起。 外殼1 0具有一個 殼雖然可使用其他 管,而隔膜在此例 10内位於入口 20和 端上。以所有進入 過隔膜4 0的方式密 流體。 入口 2 0和 形狀和構 中是一個 出口 3 0之 入口 20的 封隔膜40 述般製得的。在常 灰、禾 用程序中, 專透織物支撐物 τ 裎板rr- * <間亚折成縐 徒供隔膜排水。適八Μ +尺句 锏灿k ’合的支撐物 編織纖維和沖孔板戋 :二匕熱塑性樹脂所製成。將_ 兩端和軸向進行之 以刼4 r* 碣褶的圓筒 1^熱和壓;/7 έ且人古^ !刀、,且0方式將其結合 一個出口3〇與隔犋40 ’盆中外 型,但在此例中其為一個圓筒 縐褶平板隔膜40且包含在外殼 間。該濾筒可有出口在一或^ 流體在達到出口 3 0以前必須通 。依此方式,可確保完全過濾 在此特定具體實例中,縐褶過濾膜4〇是被密封或罐燒在 ^成形全氟化熱塑性端欲封物5 0。密封物5 〇被製成不茂漏 液體地黏在隔膜縐褶末端部位並具有製成該末端密封物以 作為出口 30之裝置。根據1 9 99年1月29日入檔之美國專利 申請案6 0 / 1 1 7,8 5 3的教導形成該密封物並將其黏至縐褶隔 膜上,在此將其教導併入以為參考。在此方法中,其克服 以高熔化溫度之材料罐燒的問題,外殼是在罐燒過程中被 黏至末端密封物上。此方法也可用於只罐燒縐褶隔膜端, 然後將外殼裝在罐燒端。在此具體實例中,該濾筒的另一
第19頁 494003 五、發明說明(15) 端3 1被表示成 30 〃 /個模製核 無此核心之縐 成的而且其具 渡心之已過遽 圖2中表示4 於外殼各端之 流體出口 3 5裝 液體地搭配流 流透過,使所 用一系列的圓 體流裝置以搭 流體流接頭以 25。尾蓋以上 合的方式用於 二明治末端和 尾蓋黏接至外 圍。若使用此 以炫化表面至 面之固體形態 在外殼内之續 以形成隔膜密 可延伸穿過外 一個密閉端,雖然其若需要也可有一個出口 心可用作縐褶隔膜筒的内部支撐,或者使用 褶圓筒。此核心是由全氟化熱塑性材料所擊 有流體流開口如入口 2 0或類似物,使穿過^ 流體可到達出口。 匕具體實例之一種說法,其中圓筒丨〇具有用 尾蓋(15a和15b)。在此圖t,尾蓋15a具有 置。也顯示出一個0-環37和凹槽36以不洩漏 體回收系統。(未顯示)尾蓋丨5b不會被流體、 有已過濾的流體只從出口 35離開。若希1望使 筒濾心,在尾蓋1 5b位置上的尾蓋將具有流 配一系列圓筒之尾蓋1 5 a,或者將使用—種 連結兩圓筒。也表示出一個内部支撐核心 面所討論和圖1中所示之與經罐燒的尾端纤 支#此過濾筒,或同時用於密封該縐槽@隔°膜 支撐此圓筒。在這兩例中,以熱力方式將此 殼上以不洩漏流體的密封環繞整個外殼周 尾蓋作為縐褶隔膜三明治密封物,加熱此菩 欲罐燒隔膜處,然而若需要可藉冷卻維持= 。一旦形成足夠的融熔聚合物厚度,將固定 褶隔膜的一端浸在融熔聚合物裏,然後A = 封物並將外殼黏在此蓋上。縐褶隔瞑三^ : 殼末端一小段距離或與外殼等長。然後在$ 494003 五、發明說明Π6) 殼/縐糟隔膜三明治圓筒的另一端進行類似程序。 密封裝置和隔膜4 〇是由一種或多種全氟化熱塑性樹脂所 製成的。較佳係,此裝置之各元件最好是由一種或多種全 氟化熱塑性樹脂所製成的。 此膈膜也可為一或多層空心纖維結構。全氟化熱塑性空 心纖維和其製法是描述於丨9 9 9年i月2 9日入檔之美國專利 申請案60/117, 852和60/117, 854以及美國專利 4’9 0 2’456、4’90 6,3 77、4,990,294 和 5,032,274,在此將 其整個全部併入。 的選擇 在一般 膜束具 。以垂 製造流 形成空 隔獏所 各端之 燒端中 是被製 之複雜 雖然一 構貝^可 罐燒形 °端。 例子中 有兩端 直於纖 體流動 心纖維 組成之 纖維罐 之一端 成環狀 交又纏 些業者 被罐燒 成兩環 ,一束由許 ,而至少一 維的方向切 α 〇 隔膜筒。在 纖維隔膜束 燒之。視過 或兩者並開 結構。這可 繞型結構。 為了使用的 外殼和外殼内隔膜 諳此技者所熟知的。 隔膜所組成之纖維隔 液體地密封或罐燒之 另外修剪之以為纖維 業者利用數種方法 一束由許多空心纖維 平行外殼軸和罐燒束 和應用而定,切除罐 他例子中,該纖維束 折疊單環或不須支撐 被罐燒在非環狀端, 繞環狀端。此纏繞結 子中,該纏繞結構在 斷’其各被罐燒在切 是設計本質且為一般熟 多空心纖維 端以不洩漏 經罐燒端或 一例干中 , 以朝向多少 慮同的設計 口之。在其 為一種簡單 此單環通常 穩定性而罐 在一或兩端。在一些例 狀結構之前先被切成兩 494003 五、發明說明(17) 熟諳此技者玎假想/種通常被稱為,,閉塞一端”濾心之類 似這些圆1和2中所示的過濾筒。業者將以經罐燒的纖維束 取代竭褶隔膜過滤一 、Q。這些以欲過濾之進料流流體接 觸隔膜外側表面I自纖維内腔回收已過濾的流體,或者將 進料流送入空心纖維^嗅的内腔中並自該纖維外側表面回 收已過濾的流體使用之。 或者,對於一個空、截維裝置,出口或入口是安置在纖 維外殼側(外側)而且此例可具有其他出口或入口以與空心 纖維束外面和内腔相連。—種此裝置之款式表示於圖3 中’該圖顯示許多空心纖維60被製成一束,其具有包含在 第一個和第二個罐子了〇3和7〇1)内的65a和65b兩端。這顯示 一個入口 80a裝在外殼90上。而且,有一個濾液出口 1 00, 其將内腔或纖維内部連接至裝置出口。視情況而定,可在 外殼上形成一個使無通過纖維壁和經由過濾液出口 1 0 0離 開過濾筒之流體排放或循環出口 8 0 b。 如圖3中所述,該束末端6 5a和b被各別密封在第一個尾 蓋105a和第二個尾蓋l〇5b上。塊狀物70a和b將該束合成一 體而且在目前顯示的具體實例中,其在外殼9 0和該束間形 成不洩漏流體密封物1 1 0使進入入口 8 0 a和希望通過濾液出 口 1 0 0之流體藉必須穿過纖維壁進入其内腔達到目的。在 另一個具體實例中,未顯示出’可密封塊狀物之一使流體 必須總是只流過纖維束的一立而。 其他此種空心纖維過濾裝置的結構在技術上是為人所熟 知的並可被本發明之實行者使用。
第22頁 494003 五,發明說明(18) 圖4顯示一種根據本發明所製得的厚濾心。在這具體實 丨例中,隔膜41是由一個或多個纖維所構成的,而且是由一 丨種或多種全氟化熱塑性樹脂所製成的,其中此纖維被纏成 環繞中央核心4 2之不同孔隙度的兩層4 1 a和4 1 b。此纖維包 ί裝層間的空隙製造隔膜的空洞。如技術上所熟知的,厚濾 丨心可由一個或多個纖維所形成的,其各具有固定直徑。或 丨者,其可由一種固定直徑之纖維或由一種連續纖維所製 成,其中連續纖維的直徑隨其長度而變化以達到改變纖維 直徑的作用。此厚濾心最好是由一個或多個不同直徑的纖 維所製得,以改變整個濾心厚度的孔洞大小。而且,可使 用一系列不同厚度的濾心以在此厚濾心上製造一種階梯式 的孔隙度和因此所獲得的過濾能力。再者,厚濾心可與一 個或多個位於其厚濾心層之間的外側表面或在其内部表面 上之平板隔膜組合使用以提高過濾能力,其中該平板隔膜 一般為_摺慮心結構。 無關纖維的選擇和/或與其他纖維組合,以在核心4 2和 出口 4 3之間形成不 漏液體的密封方式將渡心的核心4 2黏 接至出口 43。而且,厚濾心的頂部44係以一密閉尾殼45密 封之以形成不洩漏液體之密封。以此方式,流體必須穿過 隔膜41a和b進入核心42,然後穿過出口 43。可藉0 -環、機 械螺紋或其他此類機械同等物,或藉熱連接核心4 2和出口 4 3之間將中央核心4 2黏在出口上。以此熱連接方法為佳。 更佳係藉核心和尾殼45B兩者使用全氟化熱塑性樹脂達到 熱連接。此連接可經由附加樹脂之使用產生,其中附加樹
P 494003 真,發明説明(19) ~~~— 脂,Γ利用如超音波焊接、對流加熱之裝复和1 知裝置將兩物件密封在一起,或者他們可直接彼此=已 然後玎將濾心放在具有出口 43之外殼内,其 ^ :。 任何慣用方式如圖形中所示之0-環46或螺紋裝置口 ^藉 件或一種化學或熱鍵結被密封至外殼上。 $零 圖5顯示另一個本發明較佳具體實例。此具體實例和其 製法是描述於美國專利5,7 6 2,7 8 9,在此將其指導整個併 入。此裝置被設計為一種低體積阻塞過獍裝置。其具有— 個外殻50、一個具有氣孔52、入口53和出口54之尾殼51以 及平板或空心纖維束(如所示)形式之隔膜5 5。入口 5 3從尾 殼5 1頂部朝向外殼5 0底部5 6,其中該流體穿過入口 5 3,然 <瞻 後穿過隔膜’而此隔膜被密封在不洩漏流體的裝置上使所 有從入口 5 3流至出口 5 4的流體必須穿過隔膜5 5 °在一個替 換裝置中,出口 54位於近外殼50底部並流至尾殼51的頂 部。入口 5 3是簡單地位於尾殼5 1内並且使流體穿過隔膜流 向出口 5 4 。 無關濾新的構形,不論其使用平板、空心纖維、厚型濾 心元件或碟型元件,本發明的一個重點是在濾心和圓筒問 形成不洩漏液體的密封以形成一種完整的過濾裝置。過去 | 的問題是如何達成此密封作用而不會損害隔膜以及確保所丨· 選的密封材料是相同或類似的並適合製造该卩雨膜所使用的 聚(TFE-共-PFAVE)樹脂。 已發現可使用許多方法以適當地密封外殼中的隔膜並獲 得一種不洩漏液體的密封物。在所有的這些方法中’已發
第24頁 494003 五、發明說明(20) 〜 一 現應使用一種或多種全 月曰’其的最高炼化溫度 膜的熔化點至少低5。〇 c 化點低從約1 〇至約5 〇 °c 低熔化黏度。經由此材 膜ϋ使用溶點比隔膜低 長的接觸時間以達到完 其融熔塑膠物鄰近的孔 1999年1月29日入樓 中指導一種此方法,在 中’將一個隔膜如空心 黏在一對平行但分開放 樹脂本身固定在一起的 對噴嘴下,其中當將此 溶全氟化熱塑性樹脂被 在將此排列組合成之後 維間流動與並填滿任何 度和時間下,令其進行 另一種密封的方法是 中的申請案60/117, 853 融炫全氟化熱塑性樹脂 池中所形成臨時凹洞中 填滿此凹處因此密封此 開並令其冷卻。此樹脂 氟化熱塑性樹脂作、為罐燒或密封樹 比隔膜低。其最高熔化點最好比隔 其最高 '熔化點較佳係比隔膜的炫 。而且,該樹脂最好也具有合理地 料的使用,可獲得完整密封的隔 的樹脂容許融熔樹脂和隔膜間有較 整密封隔膜而不會損害隔膜或瓦解 洞結構。 共同審理中的申請案60/117,856 此將其指導整個併入。在此方法 纖維排成一列,如帆布墊,一系列 置的膠帶上之纖維或一系列以融炫 各個纖維。將此排列放在噴嘴或一 排列纏繞在其本身或軸心上時,融 分散在此列一部份或多個部份上。 ’然後在足以造成樹脂熔化和在纖 和所有可能存在之縫隙或空洞的溫 後-形成加熱步驟。 由1 9 9 9年1月29日入檔,共同審理 所指導的。在此方法中,產生一個 池’然後將欲密封的隔膜插入融炼 並保持在此凹處中直到融熔樹脂再 隔膜。然後將此隔膜自融熔池中移 的熔點低於隔膜的熔點以防止對隔 4940°3 厶、發明說明(21) 〜 -------------------------—_—-- 膜造成任何損害。 當上面參考文獻教逡 使用其他隔膜構形,特!^吏心纖維隔m ’其也可 平板或纏繞纖維濾心之且;實:和纏繞纖維濾心'。在利用 在尾蓋中形成或外Μ , 實例,如厚濾心,&融熔池可 尾蓋或外殼組件是;部份’其條件為所選擇的 氣化熱塑性樹脂。和密封材料互容的全 的,其…須以脂所形成 件内熔化。 扪G點以使畨封材料在此組 種此種密封隔臈的方法是選擇一 低於隔膜和尾蓋的熔點。 =封祕脂,其熔點 樹脂流入此蓋中=蓋之一,然 ㈣點上以使其流動並完全包圍並將隔】i向於密封材料 右想要,然後隔膜的另一端被簡單封ς封在此蓋内。 内。或者,將此樹脂放在尾蓋内並將溫;^一個尾蓋 但低於此蓋炫點之溫度。然後簡單 f >至高於樹脂 封樹脂中並保持在此溫度下一段伯=^犋插入融熔密 密封在此殼内的時間。纟此具體實例中&^的隔膜完全 尾殼中時’其可被_,然後將其加:將此樹脂放在 度。或者’可將此樹脂分開加熱直到:融2於其炫點之溫 殼並將融熔樹脂插入殼中。另一個可替=,然後加熱此 ^“外殼和隔膜插入密封材料的融炼池; 494003 五、發明说明(μ) 當然以一種普遍被製成圓筒狀之平板隔膜,經常也需要 密封該板之兩相鄰末端間的縱向接縫。這也可經由全氟化 熱槊性樹脂的使用而完成,其中該樹脂的最高熔點低於該 隔膜的炫點。一般而g ’此隔膜是把自己包起來或環繞著 一核心包起來而且將兩相鄰末端相接在一起或以適合量彼 此重疊。在這兩種例子中,熔化此樹脂並沿著這兩端塗覆 之以將這兩邊密封在一起。或者,可藉施以適當熱和壓力 將相接或重受轴纟而以熱力方式結合在一起。 全氟化熱塑性樹脂所形成的厚濾心之製造可簡單地藉擠 壓融熔全氟化樹脂之纖維在一個旋轉心軸上使此纖維的交 錯處彼此黏結的方式產生。然後將此纏繞核心加熱至等於 或高於纖維的熔點或玻璃轉化溫度以使此纖維的交錯處彼 此黏結。 實例1 在此實例中使用根據美國專利4,9 9 〇,2 9 4和4,9 0 2,4 5 6之 指導從Au Simon t的MF A 6 20所製成的微孔熱塑性全氟化空 心纖維隔膜。以示差掃描熱量法(DSC)所測得之纖維的最 高溶化溫度為2 8 9 °C。各纖維的外徑是丨〇 〇 〇微米,内徑是 6 0 0微米。孔隙度是近6 5%。所用的慣燒樹脂是一種可從 Ausimont取得之熱塑性全氟化樹脂,MFA194〇5/u樹脂。 此樹脂的最高炫化溫度是2 58。(;和其熔化流速(如astm D2116所描述,MFI在5公斤時為372。〇是124克/1〇分鐘。 以平行棑列方式放置近9 0東且各為約丨5厘米長的上述纖 維並將接近該纖維之兩末端處以膠帶固定在一起以形成二 49400^ 五、發明說明(23) 個孅維墊。利用一種相似美國5,6 9 5,7 0 2中所描述的方法 以垂直方向將上述慣燒樹脂之融熔流擠在該墊子上。這些 融炫流相距約9厘米而且寬度各為約2 · 5厘米,並且其厚度 為〇 · 0 7 5厘米。此流的塑模溫度被設在3 3 5 °C。將此纖維墊 /融熔樹脂流組合物螺旋狀地纏繞在聚(四氟乙烯-共-六氟 丙烯)管上形成一個具有一對罐燒端之圓筒狀纖維束。可 見到融熔罐燒樹脂也黏在F E P管上。 在一個約4英对寬和3英吋深的加熱杯中,加熱熔點為 2 5 6 C和炫化流動指數為約2 0 0罐燒樹脂並在2 7 5 °C下使其 熔化。在約2 4小時後,此樹脂完全變成澄清而且其沒有包 含任何氣泡,其中罐燒樹脂是獲|Ausim〇nt,等級 94 0 AX。使用内徑為5〇〇微米和壁厚為15〇微米之已去氣空 〜纖維在約1 2英吋長的構造物上製備纖維環狀物,其中已 去氣空心纖維係由30%MFA6 2 0固體濃縮物和Hai〇 Vac 6〇所 的。在Genesolv中以約24小時抽出纖維構造物。取出 ! t二乾之’然後在280 °c下退火24小時。將此構造 维广f:取出’冷卻之並從該構造物上卸下所纏繞的纖 出此纖維束放回供箱中並另外退火24小時。取 插入一個=t部之°然後以約2 〇 〇 〇根纖維組成一束並將其 之PFA一外Λ 〇英吋、内徑為2英吋和壁厚為約1/4英°寸 熔化成 預先處理外殼末端並以MFA 904ΑΧ粉狀樹脂 纖唯東插=在罐燒杯中以一圓棒製得的。將外殼和 I隹束插入空洞中並令其安置其中2天。…取出經罐
五、發明說明(24) 燒的纖維束並將 過後,切去關燒 之表面以除去任 整性。發現一個 位以塞 待罐 周圍視 纖維無 燒端的 端放在 燒端的 屬加熱 度控制 程序處 此末端 外殼側 的空洞 住纖維兩 燒冷卻後 覺上可觀 法自罐燒 纖維或管 一個圓筒 尺寸近似 板中的斷 在28 0 °C 理該纖維 機械加工 藉罐燒樹 。黏合強 端以暴露出ΐ理另一端。兩末端皆被罐燒 何鬆散的樹:腔。,後以熱搶拋光經罐燒 纖維有缺^ :二:,組成單位的: . 使用 個焊檢以/久# Ζ 端。再測試此4 7层以修補組成單 匕组成單位和其是士敕认 ,移出此纖% 、疋凡正的。 察到許多空隙束f檢一之。纟罐燒纖維的 化合物中取ψ , ^ ^ 口 5$度極佳。此 子以預備谁修剪掉超過罐 預備進仃後_擠壓熱處理。狹 :不狀的金屬座,,該座的深度和直徑罐 相冋。然後將具有罐燒端之金屬座農乂金 流器上。以電子加熱帶加熱該板並將复溫 >在那溫度下將樣品加熱約1小時。重複: 束的另一端。後—擠壓熱處理完成後,將 直到暴露出纖維的内腔。可觀察到纖維的 脂黏合在一起而且並無見到任何可觀察到 度和加熱處理前相同。 實例3 以45克熔化溫度為25 6 °c和熔化指數3 73在5公斤下為373 °C之聚(四氟乙烯-共—全氟(烷基乙烯基醚))部份填滿直徑 為5 7毫米(min )、深為2 5毫米大小之容器。將此容器放在一 個2 7 5 °C的烘箱中近2 4小時以在此容器中產生一個聚(四氟 乙烯-共〜全氟(烷基乙烯基醚))的融熔池。由3〇枝空心纖 維隔膜纖維製得一束纖維束。外徑為8 5 0微米和壁厚為2 2 5
494003 五、發明說明(25) 微米之濾心是8厘米長。此纖維是由熔化溫度近28 5艺之聚 (四氟乙烯-共-全氟(烷基乙烯基醚))所製得的。以 管長的膠帶鄉住靠近纖維束的一端。將此纖維放在一個由 聚C四氟乙稀-共-全氟(丙基乙烯基醚))(pFA)所製得的空 心圓筒,其中該圓筒的内徑為近6· 4毫米。以薄桿如線= 穿過纖維和安置在空心圓筒邊緣之桿子將此纖維固定在^ 處。纖維填充密度為近60%。將具有罐燒材料融熔池之容Λ 器自烘箱中移出並以直徑為12· 75釐米之Tefl〇n®桿子 融熔池中製造一個近12釐米深之臨時凹洞。將此空心 放入臨時凹洞中並用夾子將其支撐在該處。將含有纖東 之容器和空心圓筒送回2 75 t的烘箱中並保持在該處於275 C下近兩天。兩天後,將含有纖維束之容器和空心圓$ 烘箱中移出並自W炫罐燒材料中擠出含有包膠纖維的二、、 圓筒,然後使其冷卻和固化。切過該束纖維環狀端上=二 置的罐子橫跨整個空心圓筒直徑。利用類似上述罐燒方 之方法密封纖維的另一端。為了防止此罐子熔化,將具 罐燒材料融熔池之容器放置在保持在2 75 t之加熱板上/使 /、有欲密封知受熱。將空心圓筒的另一端放入池中所幵3成 的臨時凹洞中並以夾子將其固定在其中。在近2小時後7 含有纖維之空心圓筒被推出融熔罐燒材料並使其冷卻 去過多的罐燒材料。 除 ^光學顯微鏡下測試此罐子的截面。可見到罐繞材料完 全完全填滿裂縫空間。此罐燒材料已滲入隔膜的丰 J双曲空隙 和纖維間的界面中而且此罐燒材料是透明的。將卜 & ” 匕來次入
第30頁 494003 五、發明說明(26) 異丙醇中並將空氣壓力送入纖維開口端。此過渡元件具有 一個約45磅/平方英吋之可見發泡點’指出其為一種整合 元件。 實例4 將175枝熔點為近285 C之聚(四氟乙烯、妓 付^ ^共〜全氟(烷基乙 烯基醚))纖維環綁成一束並以類似實例之一 之。纖維填充密為6 0 %。為τ您如桃^ 式罐燒製備 密度為6 0 %。為了降低罐繞/唯^蚊備 性,利用-鐵絲網將纖才料流壓縮“ 份。以類似貫例1之方法完成罐焯、'隹東分成诉4 大 異丙醇發泡點測試顯示該纖維心0纖維另〜相等的E :而本發明已描述有 ::形成 q密 般…技者將會見到 U趙實 下列申請專利範圍中欲包括1之改善方法I:他實例 之。纖維填充 纖維束的可能 封 改善方法和改良 改良

Claims (1)

  1. 494003 六、申請專利範圍 1. 一種過遽 個或多個位於 出口間形成一 須穿過一個或 是由全 2. — 個位於 密封地 達出口 或多種 3. 一 個含有 端被罐 使所有 膜,其 塑性樹 4. 一 個由一 成的隔 入的流 和隔膜 5 ·根 氟化熱 6.根 氟化熱 種過濾 外殼内 連接在 以前必 全氟化 種過遽 許多空 燒成單 經入口 中此外 脂所形 種過溏 個或多 膜,其 筒,其 入口和 種液體 多個隔 塑性樹 筒,其 入口和 外殼上 須先穿 熱塑性 筒,其 包含一 出口間 密封物 膜,其 脂所形 包含一 出口間 ,使所 過隔膜 樹脂所 包含一 心纖維之過濾 ,其中 流體在 膜和塊 一整塊 進入的 殼、隔 成的。 個具有入 之隔膜以 ,使所有 中該密封 成的。 個具有入 之縐褶狀 有由外殼 ,其中此 形成的。 個具有入 膜,該空 此過濾膜 到達出口 狀物皆由 口和出口之外殼和一 在一個或多個 流體從入口至 物和一個或多 隔膜和 出口必 個隔膜 口和出口之外殼、一 過濾隔膜,該隔膜被 入口進入之流體在到 外殼和隔膜是由一種 口和出口之外 心纖維至少有 被密封在此外 以前必須先穿 殼、一 一纖維 殼中, 過此隔 一種或多種全敦化熱 筒,其包含一個具有入 個纖維纏繞在一心轴上 中該隔膜被密封在此外 體在到達出口以前必須先穿過 種或多種全氟化熱塑性 口和出口之外 形成一種厚濾 irr. 心所製 入口進 此外殼 是由 3或4 殼中使所有經 此隔膜,其中 樹脂所形成的。 項之過濾筒,其中全 據申請專利範圍第1、2 塑性樹脂是聚(TFE-共-PFAVE)。 據申請專利範圍第1、2、3或4項之過濾筒,其中全
    第32頁 494003 六、申請專利範圍 氟化熱塑性樹脂是選自包含聚(四氟乙烯-共-全氟(烷基乙 歸基醚))、聚(四氟乙稀-共-六氟丙稀)和其摻混物。 7. 根據申請專利範圍第6項之過濾筒,其中全氟化熱塑 性樹脂是聚(四氟乙烯-共-全氟(烷基乙烯基醚))而且其烷 基是選自包含丙基、甲基和丙基和甲基的摻混物。 8. 根據申請專利範圍第1項之過濾筒,其中該隔膜係選 自包含空心纖維、平板和纏繞纖維。 9. 根據申請專利範圍第1、2、3或4項之過濾筒,其另外 包含一個或多個外殼的尾蓋,其中此尾蓋係由全氟化熱塑 性樹脂所形成的。 10. 根據申請專利範圍第1項之過濾筒,其中該隔膜係 呈平板結構,該平板隔膜被形成選自包含縐褶狀、螺旋狀 和碟狀。 11. 根據申請專利範圍第1項之過濾筒,其中該隔膜是 一種由一個或多個纏繞纖維所形成的厚濾心。 12. 根據申請專利範圍第1項之過濾筒,其中該隔膜是 由一系列空心纖維隔膜所形成的,其中該纖維隔膜至少有 一端被罐燒在全氟化熱塑性樹脂塊狀物中。 13. —種實質上由全氟化熱塑性聚合物所製成的過濾 筒,其包含: a) —個具有流體流動之入口和出口的全氟化熱塑性 聚合物外殼, b) —個位於該外殼中以過濾含可過濾物質之流體之 全氟化熱塑性聚合物隔膜濾心,該濾心被插入流體進入蓋
    第33頁 494003 六、申請專利範圍 外殼之入口和該流體過濾後離開該外殼之出口間, C ) 一種防止該進入外殼之流體與離開外殼之該已過 濾流體混合之全氟化熱塑性聚合物不洩漏液體的密封物’ 該密封物包膠該隔膜濾心的一部份。 14. 根據申請專利範圍第1 3項之過濾筒,其中該隔膜是 一種微孔隔膜。 15. 根據申請專利範圍第1 3項之過濾筒,其中該隔膜是 一種超過濾膜。 16. 根據申請專利範圍第1 3項之過濾筒,其中一種尾蓋 不洩漏液體地接在外殼各端。 φ 17. 根據申請專利範圍第1 3項之過濾筒,其中尾蓋和外 殼形成一個單一末端結構。 18. 根據申請專利範圍第1 3項之過濾筒,其中該全氟化 熱塑性聚合物係選自包含聚(四氟乙烯-共-全氟(烷基乙烯 基))、聚(四氟乙稀-共-六氟丙稀)和其摻混物。 19. 根據申請專利範圍第1 8項之過濾筒,其中該聚(四 氟乙烯-共-全氟(烷基乙烯基醚))的烷基係選自包含丙 基、甲基和丙基和曱基的摻混物。 20. 根據申請專利範圍第1 3項之過濾筒,其中該密封材 料的熔化溫度比用於製造該隔膜之材料的熔化或軟化溫度 · 低。 I I 21. 根據申請專利範圍第13項之過濾筒,其中此密封材 i 料的熔化或軟化溫度至少比用於製造該隔膜之材料的熔化 溫度低約5 °C。
    第34頁 494003 六、申請專利範圍 22. 根據申請專利範圍第1 3項之過濾筒,其中此密封材 料的熔化溫度至少比用於製造該隔膜之材料的熔化或軟化 溫度低約1 0 °c。 23. 一種實質上由全氟化熱塑性聚合物所製成的過濾 筒,該過濾筒包含一個圓柱形結構並另外包括: a) —個具有兩末端之全氟化熱塑性聚合物外殼’其 具有至少一個流體入口, b) —個圓柱狀全氟化熱塑性聚合物隔膜濾心結構 物,其一般具有環狀外型並具有兩末端,該隔膜濾心位於 該外殼中以過濾包含可過濾物質之流體, | c) 一種位於該隔膜濾心各端之全氟化熱塑性聚合物 不洩漏液體的密封物,該密封物包膠該隔膜濾心該各端的 一部份, d) 至少一個經該不洩漏液體的密封物之一與該圓柱 狀隔膜濾心中心相通的出口以回收經該隔膜濾心過濾之流 體, e) 該密封物另外包括一個與整個外殼内部表面周圍 的一部份不洩漏液體的連接物。 I 24. 根據申請專利範圍第23項之過濾筒,其中隔膜濾心 丨 是一種縐褶狀隔膜。 1 25. 根據申請專利範圍第23項之過濾筒,其中以一種全 氟化熱塑性織物支撐該縐褶狀隔膜。 26. 根據申請專利範圍第23項之過濾筒,其中該隔膜是 一種微孔隔膜。
    第35頁 494003 六、申Μ專利範圍 2 7.根據申請專利範圍第23項之過濾筒,其中該隔膜是 一種超過濾膜。 28. 根據申請專利範圍第23項之過濾筒,其中一種尾蓋 不洩漏液體地接在外殼各端上。 29. 根據申請專利範圍第28項之過濾筒,其中尾蓋和外 殼形成一個單一末端結構。 | 30. 根據申請專利範圍第23項之過濾筒,其中該全氟化 熱塑性聚合物係選自包含聚(四氟乙烯-共-全氟(烷基乙烯 基醚))、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)和其摻混物。 3 1. 根據申請專利範圍第3 0項之過濾筒,其中該聚(四 氟乙稀-共-全氟(烧基乙稀基醚))的烧基係選自包含丙 基、甲基和丙基和甲基的摻混物。 32. —種實質上由全氟化熱塑性聚合物所製成的過濾 筒,其包含: a) —個具有兩末端之全氟化熱塑性聚合物外殼,其 具有一個入口和出口而且有一個内部表面和一個外側表 面, b) —束由許多全氟化熱塑性空心纖維隔膜所形成的 I 纖維束,其具有第一末端和第二末端,該隔膜具有一個外 | 側表面和一個内部表面,該内部表面具有一個内腔, 丨 I C)以不洩漏液體的全氟化熱塑性密封物罐燒至少一 | 個該束之該末端,其中該纖維束中各纖維是分開密封的, 而且至少一個該束末端的纖維端是對流體流開放的, d)該密封物另外包括一個與整個外殼内部表面周圍
    第36頁 494003 六、申請專利範圍 的一部份不A漏液體的連接物。
    第37頁
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