[发明专利]螺旋缠绕元件的桥支撑件和减少的进给间隔件

说明书

本发明的实施例提供了螺旋缠绕反渗透元件中的进给间隔件网的连续层的替代物，并且利用支撑元件的入口端和出口端的进给间隔件网的分立区域和用于在元件卷绕过程期间在构成元件的每个膜页片的尾端处在这些区域之间进行桥接的加强桥特征来替代这种网。加强桥特征防止膜页片的内层在卷绕期间向内偏转，有利于使用已知的膜卷绕技术将粘合剂通过渗透物载体适当地密封到相邻的薄膜上。

技术领域

本发明涉及用于螺旋缠绕元件(诸如在反渗透系统中使用的那些螺旋缠绕元件)的膜的领域。

背景技术

螺旋缠绕元件在本领域中是已知的，并且传统上由被密封在多孔网上的涂覆的多孔半透膜片组成，该多孔网允许分离开的流体纵向流动到穿孔中心管以便进行收集。常规单元还包括织造或挤出的多孔间隔件网，该间隔件网允许在元件内进行轴向或纵向流动。这种网对于构造来说是典型的，但就以下方面而言具有显著缺点：生物淤积的可能性、流动的阻力、结垢、以及构造的复杂性。

Barger等人和Bradford等人已经描述了螺旋缠绕膜的改进，其中，替代于织造或挤出的多孔网，使用来自膜片的活性涂覆表面的沉积岛或突起提供了支撑以在元件内轴向地保持恒定的流体流动间隔。在适当设计的情况下，这些特征可以减少进给通道中的流动限制，并且减少由生物膜生长、结垢、或颗粒捕获导致的元件污染的机会，并且简化了元件制造。

当多孔网用于在螺旋缠绕过滤元件中提供进给间隔时，网密度通常足够高，以在元件被卷绕时在元件的整个区域上提供均匀的支撑，这允许在卷绕的同时将均匀的压力施加到所用的粘合剂上，以穿过渗透物载体渗透到膜页片边缘中，从而形成渗透物流过其中的密封包壳。然而，对于不使用分离开的隔离件网的元件设计，由于不均匀或不期望的胶水压实，缺乏来自分离开的网的支撑会导致组装方面的问题，特别是在胶水线附近的、与来自渗透载体的膜的相反的进给空间区域中。

发明内容

本发明提供了用于分离开流体部件的螺旋缠绕元件的构造的改进，该元件具有显著降低的流体流动阻力、增加的通道流动面积、由于印刷或沉积材料而被遮挡的较小的膜表面面积以及增加的制造容易度。具体而言，螺旋缠绕元件使用包括固体纵向间隔件的印刷或沉积的间隔件以在膜片的尾端附近为胶水渗透和密封提供支撑来构造。改进的构造方法可以不允许在螺旋缠绕元件的内部使用进给间隔件。

本发明的实施例提供了一种用于在具有渗透物载体的层压组合物中使用的膜片，其中，该膜片具有被配置成提供选择性流体分离的活性表面和与该活性表面相反的非活性表面，并且其中，该膜片具有进给间隔元件，这些进给间隔元件布置在该活性表面上、在该活性表面的两个相反边缘中的每一个边缘附近的进给间隔件区域中，并且其中，该膜片具有加强桥特征，该加强桥特征布置在该活性表面、该非活性表面、或它们的组合上，在该膜片的边缘附近而不是该两个相反边缘的区域中。典型地，这种膜片是矩形的，其长度大于宽度，并且进给间隔元件沿着长度或长度的一半布置，使得当折叠时，进给间隔元件沿着折叠的膜片的长度延伸。在这种构造中，加强桥特征将沿着片材的宽度布置在一个端部附近，使得当折叠时，该加强桥特征在两个端部会合的端部处。这种片材通常与渗透物载体匹配，在边缘周围施加有粘合剂，然后围绕收集管卷绕以形成螺旋缠绕元件。

在一些实施例中，该加强桥特征布置在该活性表面上。在一些实施例中，该加强桥特征布置在该非活性表面上。在一些实施例中，该膜片的活性表面的在这些进给间隔区域之间的中心区域没有进给间隔元件。在一些实施例中，该桥加强部件被附着到该膜片上，并背离该膜片突出至少与该进给间隔元件的高度相等的距离。在一些实施例中，该桥加强特征在这些进给间隔区域之间在该膜上是连续的。在一些实施例中，该桥加强特征包括多个元件，该多个元件一起在这些进给间隔区域之间跨越该膜。