[發明專利]膜的紫外線處理和所得膜

有效

• 申請號: 201980078811.4
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN113164883B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 盧卡斯·D·麥金托什;阿尼魯達·A·烏帕德耶;喬爾·A·蓋特舍爾
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/26;B01D65/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 孫微;孫進華

本發明提供了一種膜，該膜具有第一外表面，該第一外表面在表層中具有多個孔，并且該多個孔在表層中具有閉合周邊。該膜具有第二外表面以及將第一外表面連接到第二外表面的多孔支撐層。該膜的第一外表面是暴露于紫外光的熔融表層。

背景技術

已知具有以下項的膜，該膜諸如為美國專利號8,727,136中所公開的膜：帶有孔的第一外表面、帶有孔的相對第二外表面、以及設置在這兩個表面之間的帶有較小孔的支撐層(其中支撐層具有為至少7的對數減少值)。這些平片膜的銷售商標為孔徑為0.04μm至1.2μm，并且可用于許多不同的分離應用。

發明內容

膜通量是一項重要特性；尤其是對于用于去除溶液中的細菌且在支撐層中具有小孔的膜。這些納米多孔膜和微孔膜可受到低通量的影響，尤其是如果兩個外表面中的孔相對較小。當使用溶致相分離(SIPS)方法來制造納米多孔或微孔聚醚砜(PES)膜時，難以對機器進行設置，以在表面上制備顯著較大的孔，同時仍保留支撐層中的微米或納米孔徑。因此，需要增加此類膜的表面孔隙率，同時保留支撐層或分離層的現有孔徑特性。

發明人已確定，通過使用專門針對至少一個外表面層的高能UV閃光燈，該外表面層中的孔的尺寸可顯著增加，從而導致膜的通量顯著增加。據信，閃光燈的能量輸出必須足夠大以引起外表面層微觀熔化，使得在UV照射的表面層中，孔的尺寸增加并且形成熔融表層。熔融表層由于熔煉過程而略微增稠，并且當觀察SEM橫截面時，此類層的外觀為“熔融的或熔化的”。然而，如果能量輸出過大，則可發生宏觀熔化，其中通過將熔化材料更大量地重新分布在密封了外孔的外表層中來封閉式或熔合式地密封這些孔，從而降低通量容量。

因此，在一個方面，本發明涉及一種膜，該膜包括：第一外表面，該第一外表面在表層中具有多個孔；該多個孔在表層中具有閉合周邊；第二外表面；多孔支撐層，該多孔支撐層將第一外表面連接到第二外表面；并且其中第一外表面通過暴露于紫外光而形成熔融表層。

在另一方面，本發明涉及一種增加膜的外表面中的孔徑的方法，該方法包括：提供一種膜，該膜具有在表層中具有多個孔的第一外表面；該多個孔在表層中具有閉合周邊；并且該膜具有第二外表面以及將第一外表面連接到第二外表面的多孔支撐層；以及將第一外表面暴露于紫外光中，由此在暴露于紫外光中之后，第一表面中的孔的尺寸增加。

附圖說明

圖1示出了經閃光燈處理的膜的SEM橫截面，該膜具有：第一相對表面，該第一相對表面具有帶有孔的表層；第二相對表面，該第二相對表面具有帶有孔的表層；和支撐層，該支撐層具有設置在第一表面與第二表面之間的較小孔。

圖2示出了比較例B的膜的第二外表面在5,000倍下的SEM視圖。

圖3示出了實施例5的膜的第二外表面在5,000倍下的SEM視圖。

圖4示出了比較例E的膜的第二外表面在5,000倍下的SEM視圖。

圖5示出了比較例B的膜的第二外表面和局部橫截面在5,000倍下的SEM視圖。

圖6示出了實施例5的膜的第二外表面和局部橫截面在5,000倍下的SEM視圖。

圖7示出了比較例E的膜的第二外表面和局部橫截面在5,000倍下的SEM視圖。

圖8示出了比較例B的局部橫截面在15,000倍下的SEM視圖。

圖9示出了實施例5的局部橫截面在15,000倍下的SEM視圖。

圖10示出了比較例E的局部橫截面在15,000倍下的SEM視圖。

圖11示出了比較例H的膜的第二外表面在5,000倍下的SEM視圖。

圖12示出了實施例8的膜的第二外表面在5,000倍下的SEM視圖。