雙軸取向的多孔膜、復合材料以及制造和使用方法技術

至少一種選擇的微孔膜由干拉伸工藝制成和具有基本上圓形的孔和范圍在0.5至6.0的縱向抗張強度與橫向抗張強度的比。制造前述微孔膜的方法可包括以下步驟：將聚合物擠出入無孔前體，和雙軸拉伸無孔前體，所述雙軸拉伸包括縱向拉伸和橫向拉伸，橫向包括同時受控的縱向松弛。至少本發明專利技術選擇的實施方式可涉及雙軸取向的多孔膜，復合材料包括雙軸取向的多孔膜、雙軸取向的微孔膜、雙軸取向的打孔膜、電池隔板、過濾介質、濕度控制介質、平片膜、液體保留介質等、相關方法、制造方法、使用方法等。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及雙軸取向的多孔膜、包括雙軸取向的多孔膜的復合材料、雙軸取向的微孔膜、雙軸取向的大孔膜、電池隔板、過濾介質、濕度控制介質、平片膜、液體保留介質等、相關方法、制造方法、使用方法等。
技術介紹
微孔聚合物膜是已知的，可由多種工藝制成，并且制作膜的工藝可對膜的物理屬性具有實質性影響。見例如 Kesting, Robert E. , Synthetic Polymeric Membranes, AStructural Perspective,第二版，John ffiley&Sons, New York, NY, (1985)。制造微孔聚合物膜的三種不同的已知工藝包括干拉伸工藝(也稱為CELGARD工藝)、濕工藝和顆粒拉伸工藝。干拉伸工藝(CELGARD工藝)指的是一種工藝，其中孔形成是由在縱向拉伸無孔、半結晶、擠出的聚合物前體(MD拉伸)引起的。見例如上述Kesting，290-297頁，在此通過引用并入。這種干拉伸工藝不同于濕工藝和顆粒拉伸工藝。通常，在濕工藝一也稱為相轉化工藝、提取工藝或TIPS工藝中，聚合原材料與加工油(有時稱為增塑劑)混合，擠出該混合物，然后當去除加工油時形成孔(可在去除油前后拉伸這些膜)。見例如上述Kesting，237-286頁，在此通過引用并入。通常，在顆粒拉伸工藝中，聚合原材料與微粒混合，擠出該混合物，并且在拉伸期間當聚合物和微粒之間的界面由于拉伸力斷裂時形成孔。見例如，美國專利號6，057，061和6，080, 507，在此通過引用并入。此外，由這些不同的形成工藝產生的膜通常在物理上是不同的，并且制造每種膜的工藝通常將膜彼此區分。例如，由于在縱向(MD)上拉伸前體，干拉伸工藝膜可具有狹縫形狀的孔(例如見圖1-3)。由于油或增塑劑和在縱向(MD)和橫向機器方向或橫向(TD)上拉伸前體，濕工藝膜趨向于具有更圓的孔和花邊狀外觀(例如見圖4)。在另一方面，顆粒拉伸工藝膜具有橢圓形孔，因為微粒和縱向拉伸(MD拉伸)趨向于形成該孔(例如見圖5A)。因此，每種膜都可通過它的制造方法彼此區分。盡管由干拉伸工藝制成的膜已經滿足了優異的商業成功，諸如由NorthCarolina, Charlotte的Celgard，LLC銷售的多種CTLGARL) 干拉伸多孔膜，包括平片膜、電池隔板、中空纖維等，但需要改善、改進或提高其至少選擇的物理屬性，以便它們可用于更廣泛的應用，對于具體目的可以表現得更好等。使用空氣過濾器去除或減少空氣污染物諸如灰塵、塵螨、霉菌、細菌、狗皮屑、氣味和氣體通常是已知的。常規地，空氣過濾器包括過濾介質，其由一塊、一簇或一片多孔材料形成，所述多孔材料被打褶并放置在長方形框架或支撐物中或折疊成起皺的橢圓或圓筒，以便以相對小的體積提供大的過濾面積。盡管至少一些空氣過濾器已經滿足了商業成功，但仍需要改進的過濾介質或過濾器，以便它們可用于更廣泛的過濾或分離應用，對于具體目的可以表現得更好等。使用多孔材料選擇性通過氣體且阻擋液體是已知的。例如，ΙΚ:ΗΠ-0·:1/._中空纖維膜接觸器，其由North Carolina, Charlotte的Celgard, LLC的分公司Membrana-CharIotte銷售,用于排氣或去除液體氣泡。更具體地，LIQLfI-CLiLK膜接觸器在世界范圍的微電子、制藥、能源、食品、飲料、工業、攝影、油墨和分析市場廣泛用于液體除氣。多孔材料用于過濾或分離工藝是已知的。例如，由德國Wuppertal的Membrana GmbH 或由 North Carolina, Charlotte 的 Celgard, LLC 和 Daramic, LLC 兩公司推銷或銷售的各種平片膜用于過濾或分離工藝。更具體地，這種平片膜已經用于分離固體顆粒和液體、從液體中分離氣體、從氣體中分離顆粒等。盡管某些用于過濾或分離工藝的這種多孔材料已經滿足了商業成功，但仍需要改進的多孔材料，以便它們可用于更廣泛的應用，對于具體目的可以表現得更好等。使用多孔材料選擇性通過濕氣(水蒸氣)且阻擋液體水、液體干燥劑或其他水溶液可能是已知的。在這種液體-干燥劑系統中，溫度和濕度可由吸收或放出水蒸氣的鹽溶液(或干燥劑)控制。對于能量回收通風系統(ERV)，使用多孔材料選擇性通過水蒸氣(熱和水氣)且阻擋氣體(排出和吸入的氣體)是已知的，其中熱和濕度在通風系統中的補充和排出空氣之間進行交換。對于反滲透法脫鹽，使用多孔材料選擇性通過純水或淡水且阻擋鹽或鹽水同樣是已知的，其中多孔材料諸如反滲透過濾器(R0過濾器)允許純水(淡水)通過其中，但其阻止鹽。對于高壓下的鹽水，迫使淡水通過多孔材料并形成淡水流。對于蒸汽脫鹽，使用多孔材料選擇性通過水蒸氣或濕氣(水蒸氣)且阻擋液體鹽水同樣可能是已知的，其中多孔材料諸如高電荷密度膜可阻礙鹽水但使無鹽水蒸氣通過，以分離鹽水和淡水。對于高溫下的鹽水，淡水蒸氣從鹽水中釋放，可遷移通過多孔材料并濃縮以形成淡水流。對于具有必須持續濕潤的質子交換膜(PEM)的燃料電池諸如氫燃料電池，使用多孔材料選擇性通過氣體或濕氣(水蒸氣)且阻擋液體諸如水可能是已知的。濕氣形式的廢水可通過多孔材料并且可收集在廢水保存室中或排放。盡管可能地選擇性通過氣體或濕氣(水蒸氣)且阻擋液體水或鹽水的一些這種多孔材料可能已經滿足有限的商業成功，諸如由DowChemical銷售的RO膜，或由W. L. Gore, BHA銷售的擴張聚四氟乙烯(ePTFE)膜等，但仍需要改進的多孔材料，以便它們可用于更廣泛的應用，對于具體目的可以表現得更好等。
技術實現思路
根據本專利技術的至少選擇的多孔材料、薄膜、層、膜、層壓材料、共擠塑或復合材料實施方式，一些改進的部分(area)可包括不是狹縫的孔形狀，圓形孔，增加的橫向抗張強度，MD和TD物理性質的平衡,與例如水氣運送和水頭壓(hydrohead pressure)相關的高性能，減小的Gurley，具有平衡的物理性質的高孔隙率，包括孔徑大小和孔徑分布的孔結構均勻性，提高的耐久性，這種膜與其他多孔材料的復合材料，這種膜、薄膜或層與多孔非織造物的復合材料或層壓材料，涂布膜，共擠出膜，層壓膜，具有期望的水氣運送(或濕氣運送)、水頭性能和物理強度性質的膜，在更多物理上不良環境中的有用性而不損失期望的膜特征，與宏觀物理性質結合的膜水氣運送性能的組合、是疏水的、高度可滲透性的、化學和機械上穩定的，具有高抗張強度，其組合和/或類似性能。盡管由干拉伸工藝制成的一些膜已經滿足了極好的商業成功，但仍需要改善、改進或提高至少選擇的其物理屬性，以便它們可用于更廣泛的應用，對于具體目的表現得更好，等等。根據本專利技術的干拉伸工藝膜的至少選擇的實施方式，一些改進的部分可包括不是狹縫、圓形孔以外的孔形狀，增加的橫向抗張強度，MD和TD物理性質的平衡，與例如水氣運送和水頭壓相關的高性能，減小的Gurley，具有平衡的物理性質的高孔隙率，包括孔徑大小 和孔徑分布的孔結構均勻性，提高的耐久性，這種膜與其他多孔材料的復合材料，這種膜、薄膜或層與多孔非織造物的復合材料或層壓材料，涂布膜，共擠出膜，層壓膜，具有期望的水氣運送(或濕氣運送)、水頭性能和物理強度性質的膜，在更多物理上不良環境中有用而不損失期本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：X·張，G·P·魯米雷斯，K·F·惠姆斯頓，C·E·海爾，T·S·費爾茲，M·A·布拉斯韋爾，R·A·普羅克托，
申請(專利權)人：賽爾加德公司，
類型：
國別省市：