[发明专利]用于密封中空纤维膜的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于通过引用结合在此的2012年3月15日提交的美国非临时申请序列号13/421,326并要求其优先权。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及中空纤维膜和中空纤维过滤模块的领域。

2.相关技术描述

中空纤维过滤模块可用于多种过滤过程，并且一般适用于浸入待过滤的流体中。标准的中空纤维过滤模块含有中空纤维膜的束，其在每个端用一个顶盖(header)件固定。通常通过灌封混合物将中空纤维膜在顶盖中固定在原位，所述灌封混合物在每个端附近包裹所述纤维，将它们相对于其他中空纤维膜和顶盖固定在原位，并且形成包裹所述膜的密封。然而，单个中空纤维膜的两个端保持开放，以允许流体穿过灌封混合物流入和/或流出膜端。

在另一种类型的中空纤维过滤模块即单顶盖过滤模块中，中空纤维膜仅在一端通过顶盖固定。束的另一端不用顶盖固定，并且中空纤维膜的未固定端可以相对于彼此自由移动。在一些模块设计中，自由端的移动受到外壳的限制，或者未固定端通过框架支撑。在另一些设计中，可以将整个纤维束包裹在外壳中。在还另外的设计中，仅通过过滤模块浸入其中的流体支撑膜的自由端。在大部分设计中，中空纤维膜的自由端是密封的，以防止流体流入或流出膜的自由端。

发明简述

本发明涉及一种密封用于在单顶盖过滤模块中使用的中空纤维膜的自由端的方法，所述方法通过将所述膜的所述端浸入低粘度可光固化粘合剂中并将所述粘合剂固化进行。

本发明的方法包括：将所述膜的第一端插入具有小于5000cps的粘度的低粘度可光固化粘合剂中，将所述第一端从所述粘合剂移出，并且将所述第一端暴露至光源以将所述粘合剂固化。低粘度可光固化粘合剂的使用产生中空纤维膜的第一端的外部上的粘合剂的薄覆层。粘合剂的低粘度允许粘合剂流入膜的孔中。毛细作用进一步使得低粘度粘合剂通过毛细作用进入膜的内壁中。作为结果，在内孔中形成进一步密封膜的第一端的栓。

本发明还包括通过该方法制得的密封的中空纤维膜，以及含有通过本发明的方法密封的纤维的中空纤维过滤模块。

本发明的附加方面，与从属于其的优点和新特性一起，一部分将在接下来的说明书中陈述，并且一部分对于本领域技术人员来说将在考查下文之后变得显见，或者可以从本发明的实施中习得。本发明的目标和益处可以通过特别是在所附权利要求中指出的手段和其组合的方式实现和达到。

附图简述

图1是未密封的中空纤维膜的透视图。

图2是在根据本发明的密封之后图1的中空纤维膜的第一端的截面图。

图2A是显示粘合剂向膜壁中的渗透的图2的中空纤维膜的部分的放大图。

图3是使用高粘度粘合剂密封的中空纤维膜的第一端的截面图。

图4是在通过暴露至光源密封之后固化的中空纤维膜的第一端的截面图。

图5是根据本发明密封的中空纤维膜的束的截面图。

图6是其中以下中空纤维膜已经根据本发明密封的示例性单顶盖过滤模块的截面图。

图7是其中已经根据本发明修复的中空纤维膜的图5的模块的截面图。

优选实施方案详述

本发明涉及一种密封用于在单顶盖过滤模块中使用的中空纤维膜的自由端的方法，所述方法通过将所述膜的所述端浸入低粘度可光固化粘合剂中并将所述粘合剂固化进行。图1描绘了密封之前的中空纤维膜10。膜10包含具有中空内孔14的长圆筒形管12、第一端16和第二端18。本发明的方法可以用于任何类型的中空纤维膜。膜10优选具有小于5mm，更优选0.5至3mm，最优选约2.4至2.6mm的直径。膜10可以是微滤膜或超滤膜。然而，本发明的方法可以用于适合用于其他类型过滤的膜，如反渗透或纳米过滤。本发明的方法尤其可用于编织物加强(braid-reinforced)的中空纤维膜。本方法优选用于将浸入待过滤流体或以其他方式被待过滤流体围绕的中空纤维膜，并且可以用于将在任何形式的单顶盖过滤模块中使用的膜，所述单顶盖过滤模块包括抽吸驱动的模块和压力驱动的模块和/或其中顶盖位于模块的顶部或底部处的模块。