[發明專利]多孔分離物品

在審

• 申請號: 201380034329.3
• 申請日: 2013-10-01
• 公開（公告）號: CN104736218A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: S·M·斯特布勒;T·F·羅蘭多;D·A·塞勒;R·阿明-薩納伊;W·高薩
• 申請（專利權）人: 阿科瑪股份有限公司
• 主分類號: B01D39/00
• 分類號: B01D39/00;B01D67/00;B01D71/32;B01D71/40;B29C65/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 王穎

發明領域

本發明涉及多孔分離物品，該多孔分離物品具有將一種或多種類型的相互作用粉末狀材料或者纖維進行互連的氟聚合物或者聚酰胺粘合劑。這種相互連結性是使得該粘合劑以多個離散點而非按完整的涂層來連結這些粉末狀材料或纖維，從而允許這些材料或者纖維直接接觸流體、并且與其相互作用。所得的物品是成形的多組分的、相互連結的、具有孔隙率的網狀物。這種分離物品在許多工業使用中在水凈化方面、以及在水系統或非水系統兩者中分離出溶解的或者懸浮的材料是有用的。這種分離物品可以在環境溫度下、以及在高溫下起作用。

發明的背景

氟聚合物過濾隔膜是眾所周知的，如在美國專利諸如US?6,013,688和US6,110,309中所描述的。氟聚合物，諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)是非常化學和生物惰性的并且具有出色的機械特性。它們是耐氧化環境的，例如，廣泛用于水的殺菌中的氯和臭氧。PVDF隔膜還高度地耐大多數無機和有機酸類、脂肪族和芳香族烴類、醇類、以及鹵化的溶劑引起的侵蝕。氟聚合物總體而言，并且尤其是PVDF，是對于例如蒸汽、化學品、紫外輻射、輻射和臭氧的滅菌是有抵抗力的。

US?3,864,124描述了聚四氟乙烯(PTFE)用于固定非纖維化材料的用途。

US?5,019,311，5,147,722和US?5,331,037描述了用于生產多孔結構的擠出工藝，該多孔結構含有由聚合物粘合劑粘結在一起的相互作用顆粒。這種多孔結構被描述為“連續的網狀物基質”或者“強制的點粘合”。這種固體復合物品作為高性能的水過濾器，諸如在炭精塊過濾器中是有用的。用于在該方法中使用而列出的熱塑性粘合劑包括聚氟乙烯來作為唯一的氟聚合物，氟聚合物的實例為聚乙烯和聚酰胺11。聚氟乙烯難以加工，因為它不是熱塑性材料。

US?2010-0304270描述了含高分子量的水性氟聚合物粘合劑和粉末狀材料(諸如碳)用于生產多孔固體材料的用途，在該多孔固體材料中，這些顆粒僅在多個特定的離散點處粘結在一起以便產生相互連結性。這些顆粒粘結在一起成為連續的網狀物，而使得每個顆粒的大部分暴露于經過它們的流體中。粘合劑的使用水平為0.5％到25％、優選0.5％-15％、并且最優選從1％-10％。

現在已經出人意料地發現，高分子量的氟聚合物和聚酰胺粘合劑可以用于將相互作用顆粒和/或纖維粘合在一起，其方式為產生些顆粒和/或纖維的相互連結性。這些粘結的顆粒或纖維可以形成為用于分離出已經溶解或懸浮在流體中的材料的物品。這些多孔固體分離物品對于以下各項是尤其有用的：從飲用水中去除污染物；從液體或氣態工業流中分離出污染物；從液體流中捕獲和回收小分子，諸如生物和藥物活性部分(moiety)，以及貴金屬；以及，諸如通過催化作用來進行特定化學反應。根據這些相互作用顆粒的活性類型，這些顆粒可以通過化學反應、物理捕集、電(電荷或者離子)吸引、或者類似的手段來分離出這些溶解的或者懸浮的材料。

發明概述

本發明涉及用于分離出流體組合物中成分的復合固體物品，該復合固體物品包括：

a)0.2到150份的高分子量氟聚合物或者聚酰胺粘合劑，和

b)10到500份的相互作用顆粒，這些顆粒具有的平均粒徑是從0.1到3000微米，

其中所述相互作用顆粒展示出相互連結性。

發明的詳細描述

如在此使用的，共聚物是指任何具有兩種或更多種不同單體單元的聚合物，并且往往包括三聚物以及具有多于三種不同單體單元的那些聚合物。

將在本申請中引用的這些參考文件通過引用結合在此。

如在此使用的“相互連結性”意味著這些相互作用顆粒或纖維是通過氟聚合物或聚酰胺粘合劑而永久地粘結在一起的，而未完全涂覆這些相互作用顆粒或纖維。該粘合劑在多個特定的離散點處將這些相互作用顆粒粘附在一起以生產有組織的多孔結構。該多孔結構允許流體穿過這些相互連結的顆粒或纖維，并且該流體組合物直接暴露給這些相互作用顆粒或纖維的這個或這些表面，幫助這些顆粒與該流體組合物成分的相互作用，從而導致了這些成分的分離。因為該聚合物粘合劑只是在多個離散點上粘附到這些相互作用顆粒上，于是在涂層中使用了較少的粘合劑用于完全連結。

除非另外指出，如在此使用的百分比是重量百分比；并且除非另外說明，分子量是重量平均分子量。

聚酰胺

術語聚酰胺是指以下各項的縮合產物：