[发明专利]用于细菌过滤的含氟聚合物制品

说明书

提供一种过滤制品，所述过滤制品包括：复合过滤结构、设置在复合过滤结构内的密封区域、以及使得密封区域和外壳相互连接的连接焊接。复合过滤结构包括堆叠的过滤材料以及支撑层，所述过滤材料包括至少两层含氟聚合物膜。支撑层由由热塑性或热固性聚合物形成。当受热时，支撑层中的聚合物熔融并流入含氟聚合物膜中。在示例性实施方式中，聚合物彻底浸渗含氟聚合物膜的厚度。连接焊接可以位于密封区域中的任何位置，只要连接焊接离复合过滤结构外周有一定距离即可。所述过滤制品尺寸小、重量轻，并且可以用作灭菌级过滤器。还提供制造过滤制品的方法。

技术领域

本发明主要涉及细菌过滤，更具体地，本发明涉及符合灭菌级过滤器的细菌截留要求的多层过滤制品。

背景技术

众所周知，灭菌级过滤器用于制药工业中的小规模气体管线、空气排出和液体应用。典型的应用包括与储罐、烧瓶、瓶子和柔性生物反应器有关的无菌排气和过滤。提供灭菌过滤的已知过滤器通常采用一层或多层含氟聚合物膜，并且是连接到塑料过滤器外壳或胶囊的膜圆片(membrane disk)形式。为了改进流速，尝试使用更薄的膜用于细菌截留。然而，虽然截留性高，但是该薄膜通常需要使用至少一层保护层以能够整合入过滤装置、例如胶囊或壳。由于密封剂穿过所有过滤层的整个横截面的不完全渗透，获得使用不同层充分密封的整体式过滤制品成为问题。

由于希望改进每单位过滤面积的流速而不损害细菌截留特性，仍然存在对于如下复合过滤结构的需求：其实现整合入过滤制品，尺寸小，重量轻，并且在满足灭菌级过滤器的细菌截留要求的同时，提供高流速(每单位面积)。

发明概述

本发明的一个实施方式涉及一种过滤制品，所述过滤制品包括：复合过滤结构、围绕复合过滤结构的密封区域、以及使得密封区域和外壳相互连接的连接焊接。连接焊接将复合过滤结构固定到外壳。额外地，所述连接焊接从所述复合过滤结构的外周开始、在所述密封区域内延伸一定距离。在示例性实施方式中，所述密封区域和所述连接焊接中包埋有穿过它们的聚合物材料。复合过滤结构包括支撑层和堆叠的过滤材料。所述堆叠的过滤材料包括彼此相邻的至少两层含氟聚合物膜。所述含氟聚合物膜可以以堆叠结构或层状结构放置、或者它们可以层叠在一起。在一个实施方式中，至少一层含氟聚合物膜是膨胀型聚四氟乙烯膜。支撑层可以是，例如，使用热塑性聚合材料制造的织造结构、非织造结构、网格、打孔聚合物膜、或针织结构。

本发明的第二实施方式涉及一种过滤制品，所述过滤制品包括：复合过滤结构、围绕复合过滤结构的密封区域、以及使得密封区域和外壳相互连接的连接焊接。所述连接焊接将所述复合过滤结构固定到外壳，并且从所述复合过滤结构的外周开始，在所述密封区域内延伸一定距离。在示例性实施方式中，密封区域和所述连接焊接中包埋有穿过它们的聚合物材料。复合过滤结构包括支撑层和堆叠的过滤材料。在至少一个实施方式中，堆叠的过滤材料包括第一含氟聚合物膜、第二含氟聚合物膜、以及第三含氟聚合物膜。在一个示例性实施方式中，第二含氟聚合物膜位于第一含氟聚合物膜和第三含氟聚合物膜之间，并且具有不同与第一含氟聚合物膜和第三含氟聚合物膜的泡点。所述含氟聚合物膜可以以堆叠结构或层状结构放置、或者它们可以层叠在一起。在示例性实施方式中，至少一层含氟聚合物膜是膨胀型聚四氟乙烯膜。支撑层可以是多孔的非织造、织造、网格、打孔聚合物膜、或针织热塑性聚合物。

本发明的第三实施方式涉及形成过滤制品的方法，所述方法包括：(1)构建复合过滤结构；(2)将复合过滤结构密封以形成密封区域，并形成预制件；(3)将预制件放在外壳中；以及(4)焊接复合过滤结构以形成连接焊接，所述连接焊接从复合过滤结构的外周开始、且在密封区域内延伸一定距离。复合过滤结构可以通过激光焊接、热压模焊接(hot diewelding)、或超声焊接进行焊接。复合过滤结构包括彼此相邻的至少两层含氟聚合物膜。所述含氟聚合物膜可以以堆叠结构或层状结构放置、或者它们层叠在一起。含氟聚合物膜可以具有彼此不同的泡点。在示例性实施方式中，支撑层是由热塑性材料制造的织造结构、非织造结构、网格、打孔聚合物膜、或针织结构。在一个实施方式中，至少一层含氟聚合物膜是膨胀型聚四氟乙烯膜。