[发明专利]形成层压单层复合膜的方法

说明书

本申请涉及一种形成层压单层复合膜的方法。具体地，本公开涉及一种通过层压两个或更多个单独的多孔聚合物层而形成的复合膜，以及一种用于层压的方法和系统。有利地，所得复合材料是单层，所述单层难以分离成其组成层，但又有效地维持了所述组成层未被层压时的过滤能力。

技术领域

本公开涉及通过在不使用粘合剂的情况下层压单独的多孔聚合物层以形成单层复合材料而制备的复合膜。

背景技术

不同类型的多孔聚合物膜已经用于从待纯化的流体流中去除不需要的材料，并且这些多孔聚合物膜可用于多种工业应用中。为去除不需要的材料而进行处理的流体包含水、液体工业溶剂和加工流体、用于制造或加工的工业气体以及具有医疗或药物用途的液体。从流体中去除的不需要的材料包含杂质和污染物，如颗粒、微生物和如离子物质等溶解的化学物质。过滤器应用的实例包含纯化半导体和微电子装置制造中使用的各种液体材料。

可以将多孔材料的聚合物层以不同的布置组合以形成被配置成实现目标材料的去除的多孔聚合物膜。例如，一些多孔层能够通过筛分机制去除杂质，其中液体内的存在的比构件的孔隙大的颗粒由于其相对大小而被阻止穿过、被捕获在膜上或膜内。其它膜通过非筛分机制起作用，其中小于膜孔隙的杂质通过与膜材料的相互作用而被捕获在孔隙内。通过将非筛分膜与筛分膜组合，可以去除大颗粒和小颗粒两者。

如本领域中已知的，难以组合不同类型的膜以形成具有良好流动性质的单层复合膜材料。通常，使用粘合剂夹层和/或利用强压缩将一个多孔层与另一个多孔层接触。然而，粘合剂的存在会干扰膜性能。当孔隙由于粘合剂而变得堵塞或塌陷时，过滤器流量通常会显著减小。另外，粘合剂的存在可能会将杂质添加到穿过复合材料的液体中。也可以使用共挤出，但是这对于组合具有不同膜形态的聚合物层是不切实际的，并且挤出聚合物材料所需的加热通常会使其孔隙结构劣化。同样，使用过度压缩迫使两个单独的多孔层紧密接触以形成单层可能会使整个多孔层以及界面处的孔隙结构塌陷。由于这个原因，通常将不同形态的多孔聚合物层以单独的保持层的堆叠布置定位，以便保持其各自的过滤能力。然而，操控其中各个层未粘附在一起的此类过滤器会非常困难，特别是当一层或两层都非常薄时。

因此，需要一种组合多孔聚合物层以形成用作单层但维持各个层的特征的复合膜的方法，所述复合膜由所述各个层制备。

发明内容

本公开总体上涉及一种通过层压两个或更多个单独的多孔层而形成的复合膜，并且涉及一种用于层压的方法和系统。有利地，所得复合材料是单层，其能够在所述复合材料不易于分离成其组成层的情况下进行操控，但又有效地维持了所述组成层的在被层压之前的过滤能力。

在一个实施例中，本公开涉及一种复合膜，所述复合膜包括第一多孔聚合物层，所述第一多孔聚合物层与第二多孔聚合物层层压在一起。所述复合膜不含添加的粘合剂。优选地，所述第一多孔聚合物层的形态与所述第二多孔聚合物层的形态不同，并且更优选地，所述层的厚度不同。所述复合膜是单层并且具有与这些相同层的非层压复合材料的流速和/或流动时间基本上相同的流速和/或流动时间。

在另一个实施例中，本公开涉及一种复合膜，所述复合膜包括第一区域和第二区域，并且其中所述复合膜不具有位于所述第一区域与所述第二区域之间并且包括第一多孔聚合物和第二多孔聚合物两者的夹层区域。所述第一区域包括第一多孔聚合物并且具有小于约20μm的厚度。所述第二区域包括第二多孔聚合物并且具有约50μm到约200μm的厚度。优选地，所述第二多孔聚合物不同于所述第一多孔聚合物。所述第一区域、所述第二区域或两者可以进一步包括压缩区域。

在另一个实施例中，本公开涉及一种形成复合膜的方法，所述方法包括：将第一多孔聚合物层和第二多孔聚合物层进料到层压机中；以及在所述层压机中将所述第一多孔聚合物层和所述第二多孔聚合物层加热到层压温度。在不使用粘合剂的情况下将经加热的第一多孔聚合物层和经加热的第二聚合物层层压在一起以形成所述复合膜，随后可以将所述复合膜冷却。

附图说明