[发明专利]在微流体装置中插入多孔材料的方法

说明书

背景技术

本申请根据35USC 119(e)要求2009年12月1日提交的法国申请第0958542号的优先权。

背景技术

在申请人先前的专利申请美国2003/0192587A1中还揭示了一种微流体装置及其制造方法。

所述微流体装置包含具有微结构和第一基材的第一组件以及具有第二基材的第二组件，所述微结构在真空中在第一基材上构建并排列；将所述第二基材在第一组件预烧结之后放置于微结构上并通过热处理粘结于其上，以形成在第一与第二基材之间限定有至少一个凹陷的一体式微结构。

热成形结构可以通过选自基本为玻璃、玻璃-陶瓷以及陶瓷的材料来制备。

WO 2005/063379A1（康宁公司）进一步揭示了隔膜微结构装置及其制备方法。

WO 2008/085429A2（康宁公司）还揭示了一种具有集成器件的微流体结构。

美国专利第5965092号揭示了一种具有一体型陶瓷主体与第一通路的集成微陶瓷化学装置，所述一体型陶瓷主体在“生坯”状态下由多陶瓷层烧结在一起来制备并限定了反应室，所述第一通路用于提供与催化反应室的连通，从而两种或者更多种流体可以被传输到该反应室进行反应；所述一体型陶瓷主体还限定了连接到反应室的接收室。所述集成微陶瓷化学装置还包含一个可插入到接收室的可移动部件并具有多个微过滤器以分离反应产物从而取回所希望的反应产物；将所述可移动部件移动到使一个微过滤器与反应室连接的位置，以分离反应产物。

优选通过干压制的陶瓷及其复合物粉末，在维持烧结后所希望的孔隙率程度的压力下制备可渗透分隔壁39a，所述复合物粉末为，例如：氧化锆硅酸盐、氧化铝硅酸盐、氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅以及含氧化锆-氧化铝的陶瓷复合物。很重要的是，要求孔为相互连接的。或者也可以通过凝胶浇铸、带材浇铸以及注塑氧化锆硅酸盐或者氧化铝硅酸盐使得实现受控烧结后的各种程度的孔隙率，来制备所述可渗透分隔壁39a。在反应过程中，所述可渗透分隔壁39a允许可渗透分隔壁39a两侧的流体中的化学品之间的受控反应，以允许这些流体的混合。

第11栏段落b中给出了对于微过滤器的描述，其来自于通过以下方式形成的孔隙：由于存在与陶瓷粉末混合的聚合物纤维，一旦该聚合物纤维被烧结过程摧毁，就提供了孔隙（第11栏，第25-29行）。其没有描述如下所述的本发明中的用于提供改变或者控制孔隙率的特定密封步骤。

WO-03093406揭示了结合在微模块中的多孔隔膜，所述隔膜由以下物质制备，例如：含氟聚合物诸如微孔隔膜(例如，Teflon AF 2400，杜邦)、Goretex，乙酸纤维素，多孔玻璃（例如康宁公司的微孔陶瓷隔膜（例如，由溶胶凝胶技术制备），沸石隔膜，以及诸如扩散隔膜PDMS的硅酮。

JP08024600揭示了在微结构装置中使用玻璃多孔隔膜来分离浓度大于或等于特定量的甲硅烷基化试剂残留基团，从而提供作为单向阀的多孔隔膜。

发明目的

本发明的一个主要目的是解决提供含有多孔隔膜的微流体装置中的新型技术问题，所述隔膜的孔隙率可以根据使用需要来设定。

本发明还有一个主要目的是根据解决方案来解决此新型技术问题，所述解决方案允许使用市售的多孔隔膜。

最后，本发明的另一个目的是根据解决方案来解决这些技术问题，所述解决方案成本不高、很容易通过提供了工业规模制备的工业方法来实现。

发明概述

定义：

在本发明书以及权利要求中使用了如下定义：

D1)多孔隔膜表示相关玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷（vitroceramic）材料的隔膜，所述材料具有由其制备方法所产生的给定的孔隙率。这些多孔隔膜可从市场上购得。

D2)多孔隔膜的孔隙率表示相关材料中孔隙体积的百分比，根据位于美国佐治亚州诺克罗斯的美国麦克默瑞提克公司（American Company Micromeritics，Norcross，Georgia，USA）的市售AUTOPORE IV商标的9520系列孔隙率计装置，根据本领域技术人员熟知的方法以及包括施加不同程度的压力将样品浸没在汞中来测定。使汞渗入样品孔隙所需的压力与孔隙的尺寸成反比。