具有多種電荷的膜制造技術

本發明專利技術公開了一種在單獨的多孔層中包含負電荷、中性電荷和正電荷的連續區域的膜，和包含所述膜的裝置，以及制備所述膜的方法。

【技術實現步驟摘要】
【專利說明】具有多種電荷的月吳專利技術背景電荷鑲嵌膜和/或包含具有不同電荷的多個層(例如正電荷層、負電荷層)的膜被用于多種應用中。然而，存在著對于具有多種電荷的改進的膜的需求。本專利技術提供了對于至少某些現有技術的缺點的改進。本專利技術的這些和其它的優點將根據下文的說明而變得明顯。專利技術概述本專利技術的實施方式提供了包含單獨層的多微孔膜，所述的單獨層具有(i)第一多微孔表面；(?)第二多微孔表面；和(iii)第一多微孔表面和第二多微孔表面之間的本體，其中所述本體具有第一電荷連續區域、中性電荷連續區域和第二電荷連續區域，連續區域通常被設置為平行于第一和第二多微孔表面，其中中性連續區域被設置于第一電荷連續區域和第二電荷連續區域之間，并且其中第一電荷連續區域和第二電荷連續區域具有相反電荷。在另一種實施方式中，提供多微孔膜，所述膜包含單獨的層，其具有⑴第一多微孔表面；(?)第二多微孔表面；和(iii)第一多微孔表面和第二多微孔表面之間的本體，其中所述本體具有第一電荷連續區域、中性電荷連續區域和第二電荷連續區域，其中中性連續區域被設置在第一電荷連續區域和第二電荷連續區域之間，并且其中第一電荷連續區域和第二電荷連續區域具有相反電荷，所述膜具有其中第一電荷連續區域接觸中性連續區域的部分，和其中第二電荷連續區域接觸中性連續區域的部分，其中所述部分通常被設置為相互平行的。在一種實施方式中，所述的連續區域通常還被設置為平行于第一和第二多微孔表面。所述膜可以是不對稱的或者等軸的。在一種實施方式中，第一多微孔表面包含第一區域和第二區域，并且第一多微孔表面的第一區域和第二多微孔表面之間的距離比第一多微孔表面的第二區域和第二多微孔表面之間的距離大至少約10%，并且在一些實施方式中，所述膜具有局域化的不對稱性。在其它實施方式中，提供了包含所述膜的裝置，包含所述裝置的系統，通過使流體通過所述膜來處理所述流體的方法，以及制備所述膜的方法。【附圖說明】圖1為概括的圖解說明，示出用于制備根據本專利技術實施方式的膜的系統。圖2為掃描電子顯微圖(SEM)，示出根據本專利技術的不對稱非模板化膜的實施方式的橫截面視圖，其具有第一和第二多微孔表面，和所述表面之間的本體，所述本體具有第一電荷連續區域、中性電荷連續區域和第二電荷連續區域，連續區域通常被設置為平行于第一和第二多微孔表面，其中中性連續區域被設置于第一電荷連續區域和第二電荷連續區域之間，并且其中第一電荷連續區域和第二電荷連續區域具有相反電荷。圖3為SEM，示出根據本專利技術的不對稱模板化膜的實施方式的橫截面視圖，其中所述膜具有至少具有第一區域和第二區域的第一多微孔表面，和第二多微孔表面，其中第一多微孔表面的第一區域和第二多微孔表面之間的距離比第一多微孔表面的第二區域和第二多微孔表面之間的距離大至少約10%。另外，所述膜具有其中帶正電荷的連續區域接觸中性電荷連續區域的部分，和其中帶負電荷的連續區域接觸中性連續區域的部分，其中所述部分通常被設置為相互平行。專利技術詳述根據本專利技術的一種實施方式，提供多微孔膜，所述膜包含(a)單獨的層，其具有(i)第一多微孔表面；(ii)第二多微孔表面；和(iii)第一多微孔表面和第二多微孔表面之間的本體，其中所述本體具有第一電荷連續區域、中性電荷連續區域和第二電荷連續區域，連續區域通常被設置為平行于第一和第二多微孔表面，其中中性連續區域被設置在第一電荷連續區域和第二電荷連續區域之間，并且其中第一電荷連續區域和第二電荷連續區域具有相反電荷。在另一種實施方式中，提供多微孔膜，所述膜包含單獨的層，其具有(i)第一多微孔表面；(?)第二多微孔表面；和(iii)第一多微孔表面和第二多微孔表面之間的本體，其中所述本體具有第一電荷連續區域、中性電荷連續區域和第二電荷連續區域，其中中性連續區域被設置在第一電荷連續區域和第二電荷連續區域之間，并且其中第一電荷連續區域和第二電荷連續區域具有相反電荷，所述膜具有其中第一電荷連續區域接觸中性連續區域的部分，和其中第二電荷連續區域接觸中性連續區域的部分，其中所述部分通常被設置為相互平行。在一種實施方式中，連續區域通常被設置為平行于第一和第二多微孔表面。根據本專利技術提供不對稱的和等軸的膜。在膜的“模板化”實施方式中，第一多微孔表面包含第一區域和第二區域，并且第一多微孔表面的第一區域和第二多微孔表面之間的距離比第一多微孔表面的第二區域和第二多微孔表面之間的距離大至少約10% (在某些實施方式中，大至少約15% ) O在一些實施方式中，例如其中所述膜具有至少一個圖案化的或者織構化的表面(“模板化表面”)，其中所述膜具有包含第一區域和第二區域的第一多微孔表面，所述第一多微孔表面具有包含第一區域和第二區域的預定圖案。根據本專利技術的實施方式，可以將待加工的流體在中性區域和帶負電荷的區域之前與帶正電荷的區域相接觸，或者可以將待處理的流體在中性區域和帶正電荷的區域之前與帶負電荷的區域相接觸。例如，在一些實施方式中，其中第一多微孔表面提供所述膜的上游表面，第一電荷連續區域由第一多微孔表面延伸至本體內，并且第一電荷連續區域為帶正電荷的區域，和第二電荷連續區域由第二多微孔表面延伸至本體內，并且第二電荷連續區域為帶負電荷的區域。在一些其它的實施方式中，其中第一多微孔表面提供所述膜的上游表面，第一電荷連續區域由第一多微孔表面延伸至本體內，并且第一電荷連續區域為帶負電荷的區域，和第二電荷連續區域由第二多微孔表面延伸至本體內，并且第二電荷連續區域為帶正電荷的區域。在另一種實施方式中，提供處理流體的方法，包括使流體經過膜的實施方式，例如由第一多微孔表面并經過本體和第二多微孔表面。在其中所述膜具有模板化表面的那些實施方式中，所述方法的實施方式可以包括使流體由包含模板化表面的第一多微孔表面流過，并經過本體和第二多微孔表面，或者包括使流體由非模板化多微孔表面流過本體并經過模板化多微孔表面。在另一種實施方式中，提供過濾裝置，包含設置在殼體中的膜，所述殼體包含至少一個入口和至少一個出口，并在入口和出口之間限定至少一個流體流動路徑，其中所述膜橫跨流體流動路徑。在一種實施方式中，過濾裝置包含殼體，所述殼體包含至少一個入口以及至少第一出口和第二出口，并且在入口和第一出口之間限定第一流體流動路徑，以及入口和第二出口之間的第二流體流動路徑，其中過濾器橫跨第一流體流動路徑，例如允許切向流動，從而使得第一流體沿著第一流體流動路徑從入口經過過濾器并經過第一出口，并且第二流體沿著第二流體流動路徑從入口流過并且在不經過過濾器的情況下經過第二出□ O制備根據本專利技術實施方式的膜的方法，包括(a)制備包含正電荷的聚合物溶液；(b)制備包含中性電荷的聚合物溶液；(c)制備包含負電荷的聚合物溶液；(d)在移動支撐物上相繼地流延所述溶液，其中(i)包含正電荷的聚合物溶液或者包含負電荷的聚合物溶液被首先流延，形成預制膜；(ii)第二在預制膜上流延包含中性電荷的聚合物溶液；(iii)第三在包含中性電荷的聚合物溶液上流延(a)中未流延的聚合物溶液；和(e)在非溶劑液體中實現溶液的相分離。在另一種實施方式中，制備包含模板化表面的膜的方法，包括(a)獲得模板(例如具有預定圖樣或者幾何形狀的模板，如壓花模板)；(b)隨后在所述模板上流延包含正電荷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
多微孔膜，包含(a)單獨的層，具有(i)第一多微孔表面；(ii)第二多微孔表面；和(iii)位于第一多微孔表面和第二多微孔表面之間的本體，其中所述本體具有第一電荷連續區域、中性電荷連續區域和第二電荷連續區域，其中中性連續區域被設置在第一電荷連續區域和第二電荷連續區域之間，并且其中第一電荷連續區域和第二電荷連續區域具有相反電荷，所述膜具有其中第一電荷連續區域接觸中性連續區域的部分，和其中第二電荷連續區域接觸中性連續區域的部分，其中所述部分通常被設置為相互平行的。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：A·賽恩，王易帆，
申請(專利權)人：帕爾公司，
類型：發明
國別省市：美國;US