[发明专利]不对称多孔性膜材成型方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔性透气膜材成型技术，特别涉及一种使膜材两面形成不对称孔径，以此提高膜材自身支撑性的成型方法及其装置。

背景技术

一般常见的多孔滤材如聚四氟乙烯(C₂F₄)(俗称铁氟龙)等，是把四氟乙烯经聚合作用形成。由于聚四氟乙烯是由碳原子和氟原子制成，不含氢，所以不会和氧发生反应。聚四氟乙烯具有耐热、耐低温、耐蚀性、优异的非粘着性及自润性及低磨擦系数等特性。此外，因为比较不易与其他物质融合，使其他物质不易沾在上面，并且，由于自身的多孔性的结构不仅具有优秀的渗透性，而且在过滤微粒的效果非常卓越。因此，聚四氟乙烯广泛地被用在精确度化工医学的滤清，和过滤器里为排水设备处理、酵素的洗净和氨基酸发酵作业，动物细胞实验，药房和食物领域、高浑浊排水设备过程、环境保存领域譬如处理废酸和废物碱等等。

请参阅图1，其为聚四氟乙烯的显微图片。聚四氟乙烯是由碳原子和氟原子聚合而成的多孔性材料，而在聚四氟乙烯材料上形成大小不一的不规则状孔隙，因此以聚四氟乙烯材料制成的薄膜质地柔软、易变形而不具支撑性，因此必需将单一的聚四氟乙烯薄膜进行其它的加工处理，或是与其他材料结合，才能使聚四氟乙烯薄膜能方便地被加工利用。

请参阅日本特开昭61-171505号「非对称孔径膜材料的制造方法」发明专利公开案，其主要揭示一种将聚四氟乙烯薄膜置低速转动辊和高速转动辊之间被拉伸的技术，其中该低速转动辊的温度约为50℃～300℃，该高速转动辊的温度约为130℃～320℃，凭借温度与转速的差异，使聚四氟乙烯薄膜在膜厚方向上形成温度梯度，而让接触高速转动辊的一侧的气孔率减少，而形成两面孔径不对称的薄膜制品，并且在接触高速转动辊的一面因气孔率减少而增大了拉伸强度，以提高聚四氟乙烯薄膜的支撑性。

由于聚四氟乙烯薄膜的厚度仅有数十微米(μm)至数百微米，要让转动着且被加热成不同温度的低速转动辊与高速转动辊之间隙保持在数十微米至数百微米之间，需要相当高的精度要求，这在机构的设置上有相当的难度，而且会增加设备制造的成本。

再者，被夹置在高速转动辊与低速转动辊之间的聚四氟乙烯薄膜也可能因为直接接触热传导的关系，而使得聚四氟乙烯薄膜两面间的温度差异减少，进而影响到聚四氟乙烯薄膜两面孔径的不对称性。

有见于此，是以近来有关提高聚四氟乙烯薄膜支撑性的技术，便改采复合膜材的方式来进行。如中国发明公开第CN 1672779A「聚四乙烯支撑复合过滤膜的制造方法和使用的制造装置」发明专利申请案，其揭示一种使聚四氟乙烯微孔滤膜与支撑材料同时通过加热复合滚辊与冷却复合滚辊之间，且使加热复合滚辊的表面温度高于支撑材料的熔点温度，使冷却复合滚辊的表面温度低于支撑材料的热变形温度，能够使支撑材料的表面部分熔化，并与聚四氟乙烯微孔滤膜有效地粘接复合。这样可以克服单一聚四氟乙烯微孔滤膜不能自支撑、易变形，不利于折迭加工成折形滤芯的缺点。

但是，利用支撑材料与聚四氟乙烯薄膜复合成过滤膜的方法，将会使得制成的过滤膜厚度明显增大，厚度的增加会影响复合过滤膜的利用与后续加工。而且支撑材料与聚四氟乙烯薄膜黏接复合的部份会遮蔽聚四氟乙烯薄膜原有的孔隙，而造成复合过滤膜单位面积中气孔率降低的问题。

为克服前述种种技术的问题，本发明人先前即构思一种「不对称膜材成型方法及其装置」并提出专利申请，经国知局编列为申请号：200710088695.3，并经国知局审查后驳回，本发明人遂依据国知局的审查意见再三思量，而后发现该专利申请案有谬误之处，因此再经研究构思，而发展出新的技术。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于解决上述的问题而提供一种可降低制造成本且能提高自支撑性的不对称膜材成型方法及其装置。

为达上述目的，本发明是这样实现的：

一种不对称多孔性膜材成型方法，至少包括下列步骤：

取用一多孔性透气的膜材，该膜材具有两面，而分别界定为一第一接触面及一第二接触面，使该第一、二接触面分别形成有多个贯穿孔；及

使该膜材通过一热感装置与一低温装置之间，并使该膜材的第一接触面紧贴接触该低温装置表面，该第二接触面不与该热感装置接触，而与该热感装置保持一段间距，使第二接触面部份的各贯穿孔遇热收缩，而第一接触面的贯穿孔因低温物理能量作用而未收缩。