提供用作流体过滤介质的复合材料膜内所用的改进浇铸底材。该复合材料膜在浇铸底材和微孔膜之间具有良好的粘合性，同时保持高渗透率。所述浇铸底材包含由热塑性纤维形成的单层纺粘层或多层纺粘层，任选地包含至少一层熔喷层。该浇铸底材允许膜浇铸溶液均匀地渗进浇铸底材一定的控制深度但不透过底材的整个厚度。该浇铸底材具有平均孔尺寸、定量、厚度和表面粗糙度的良好均匀性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有更好均勾性和底材与膜粘合性的 液体过滤用复合材料膜专利技术背景1. 专利
本专利技术涉及复合材料膜，其形成方法是在多孔非织造底材上浇铸聚 合物溶液，从而形成由微孔膜层和支持层组成的复合材料。该复合材料 膜尤其适用于流体过滤，包括液体和气体的过滤。2. 相关技术描述液体的过滤包括一般类别的"微量过滤"，在其中从液体滤出直径 约0.1 |um~约10 |um的颗粒物质；"超滤"，在其中滤出直径约50 nm ~ 约0.5)um的物质；和反渗透，在其中滤出直径约1 A ~约1 nm的物质。 微量过滤、超滤和反渗透都用聚合物微孔膜作为过滤介质，不论单独使 用或与支持层结合使用。当与支持层结合使用时，就形成复合材料膜。 支持层靠其强度和刚度提供复合材料膜的机械整体性，但不减d 、复合材 料膜的渗透性。支持层是底材，在其上浇铸和固化形成微孔膜的聚合物 溶液，从而形成复合材料膜。在超滤的情况下，过滤膜一般浇铸到聚丙 烯或聚乙烯底材上。在反渗透膜情况下，微孔膜一般浇铸到聚酯底材上。复合材料膜的性能受现有可用复合材料膜所遇到的很多缺点的负 面影响。其一，复合材料膜因微孔膜与支持层之间的不良粘合而可能分 层，分层又转而可造成微孔膜对支持层的不良亲合性，或在支持层与微 孔膜界面上不良的机械联锁作用。当 一开始把成形液体膜聚合物溶液浇 铸到支持层上时，该溶液渗进支持层表面，随后在支持层表面和其附近 的纤维周围固化，提供微孔膜与支持层之间的机械联锁作用。在复合材 料膜使用期间，微孔膜与支持层的分层导致复合材料膜的不均匀性并危 及过滤性能。传统复合材料膜所遇到的另 一个问题是，因浇铸底材表面内的缺 陷，如一根根突出或竖立的纤维，所造成的微孔膜内的微小不连续性或 "针孔"。所谓"突出的纤维"是指从底材表平面朝外竖立的底材纤维 的自由端或突出的纤圈。突出的纤维破坏底材表面的连续性，所以难以 或不可能浇铸连续的均匀膜。在浇铸工艺期间用传统复合材料膜已遇到的另 一 个问题是膜聚合 物溶液的"击穿"，在其中聚合物溶液穿透底材厚度，导致不均匀的渗 透率和过滤效率。击穿发生在底材内因大孔和/或增多的孔数(造成高孔 隙率)而具有高渗透率的区域。大孔常出现在含有粗或大直径纤维的非织 造底材内。相反，使用因其表面上非常细的纤维和小平均孔尺寸而具有 低渗透率的底材又可能造成不足的膜溶液渗透，或不足的复合材料膜的 过滤能力。传统复合材料膜中遇到的另 一个问题是底材厚度的高度可变性，由 此导致浇铸在其上的微孔膜厚度的可变性，也造成复合材料膜的不均匀 性能。U.S.专利4,728，394和4,795,559公开了用来在其上浇铸半透膜的非 织造支持层，其包含低密度层和高密度层的层压材料，所述低密度层完 全由气流成网或粗梳聚酯纤维制成，含20~ 80%未拉伸聚酯或双组分聚酯纤维。U.S.专利5,989,432公开了包含半透膜、支持层和它们之间的多组分 纤维的非织造纤网的复合材料膜，其中，所述多组分纤维包含作为芯组 分的第一聚合物和在纤维表面上的第二聚合物，第二聚合物的软化温度 低于第一聚合物、膜和支持层的软化温度。U.S.专利出版物2004/0045892A公开了用来浇铸半透膜的不对称非 织造支持层，该支持层含有微孔浇铸层，层表面的平均孔尺寸不超过约 300 所述浇铸层用热处理、压延、熔喷或湿铺纤维层等方法制成。 目前需要在其上浇铸微孔膜以形成复合材料膜的改进底材，该底材 含有更好的孔尺寸均匀性和表面光滑度，因而，在其上浇铸时，形成均 匀、可控厚度和基本无针孔的膜。还希望具有能提供微孔膜与底材间粘 合性更好的改进底材。专利技术概述本专利技术 一 个实施方案是涉及用来在其上浇铸复合材料膜内的微孔 膜并支持该微孔膜的浇铸底材，该浇铸底材有一个浇铸面，其包含有一 个基本无突出纤维和纤圏的浇铸面和一个底面且在其厚度方向上存在 孔尺寸梯度的多孔纺粘层，其中浇铸面的平均孔尺寸为约15 约200 jum和底面的平均孔尺寸为约1 jLim-约20 |um。本专利技术另一个实施方案涉及用来在其上浇铸复合材料膜内的微孔材，该浇铸底材有一个基本无突出纤维和纤 圏的免铸面，其包含已层压到第二多孔纺粘层上的有浇铸面的第一多孔纺粘层，其中第一多孔纺粘层的平均孔尺寸为约10 )um-约200 iiim和 第二多孔纺粘层的平均孔尺寸为约1约20pm。本专利技术又 一个实施方案涉及包含微孔膜层和按照本专利技术的浇铸底 材的复合材料膜，其中所述复合材料膜是液体或气体过滤介质。本专利技术再一个实施方案涉及形成包含微孔膜层和浇铸底材的复合 材料膜的方法，该方法包括下列步骤提供包含聚合物纤维的有一个浇 铸面和一个底面的多孔纺粘织物，其中所述织物在浇铸面与底面之间有 孔尺寸梯度；和把聚合物溶液浇铸到纺粘织物的浇铸面上，以形成微孔 膜层。定义术语"微孔膜"，如本文所用，是指宜在液体过滤中作过滤介质用 的薄微孔层。术语"微孔膜"，如本文所用，应理解为包括宜在液体过 滤中作过滤介质用的薄微孔层和包含已涂有宜作扩散膜用的无孔薄膜 的薄微孔层的薄膜。术语"复合材料膜"，如本文所用，是指支持层和浇铸到该支持层 表面上的微孔膜。术语"底材"和"支持层"，如本文所用，可互换地用来指在其上 浇铸微孔膜以形成复合材料膜的非织造织物。术语"聚乙烯，，(PE)，如本文所用，拟不仅包括乙烯的均聚物，而 且还包括其中至少85%重复单元是乙烯单元的共聚物，并包括密度低于 约0.955 g/cm3的属线型乙烯/a-烯烃共聚物的"线型低密度聚乙烯，， (LLDPE)和密度至少为约0.94 g/cm3的属聚乙烯均聚物的"高密度聚乙 埽"(HDPE)。术语"聚酯"，如本文所用，拟包括如下聚合物其中至少85%重 复单元是二羧酸和二羟基醇靠形成酯单元产生键接的缩合产物。聚酯的 实例包括属乙二醇与对苯二曱酸缩合产物的聚对苯二甲酸乙二酯(PET) 和属1,3-丙二醇与对苯二甲酸缩合产物的聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯。术语"共聚酯"，如本文所用，拟包括嵌段、接枝、无规和交替聚 酯共聚物。术语"非织造织物"、"非织造片材"、"非织造层"和"非织造 纤网，，，如本文所用，是指一根根纤维、长丝或线以无序方式铺排而形 成无可辩认图案的平面材料的结构，与编织或织造织物正好相反。非织 造织物的实例包括熔喷纤网、纺粘纤网和包含不止 一种非织造纤网的复 合材料片材。术语"机器方向"(MD)在本文中用来指生产非织造纤网的方向(例 如，在形成非织造纤网期间，在其上铺放纤维的支持表面的移动方向)。 术语"横向"(XD)是指在纤网平面内大致垂直于机器方向的方向。术语"纺粘纤维"，如本文所用，是指用下述方法熔体纺成的纤维 把熔融热塑性聚合物材料从喷丝头的很多微小的，通常呈圆形的毛细孔 中基本连续地挤出成形为纤维，然后通过牵伸和随后淬火纤维使挤出纤 维的直径迅速减小。术语"熔喷纤维"，如本文所用，是指用熔体喷射法熔体纺成的纤 维，所述熔喷法包括把可熔体加工的聚合物作为熔融流从很多毛细管中 挤出，进入高速气(如空气)流。术语"纺粘-熔喷-纺粘非织造织物"(SMS),如本文所用，是指多层:复合材料片材内可加进其它的纺粘一和/或熔;层，例如，'纺粘-熔喷-熔 喷-纺粘纤网(SMMS)等。术语"多本文档来自技高网...
【技术保护点】
在其上浇铸微孔膜并在复合材料膜中支持该微孔膜的浇铸底材，该浇铸底材有一个浇铸面，该浇铸面包含有一个基本无突出纤维和纤圈的浇铸面和一个底面且沿厚度方向上存在孔尺寸梯度的多孔纺粘层，其中所述浇铸面的平均孔尺寸为约１５μｍ～约２００μｍ和底面的平均孔尺寸为约１μｍ～约２０μｍ。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JM加尔文，HJC戈梅伦，RE蒙特霍，TA沃勒，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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