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1、(10)申请公布号 CN 102892576 A(43)申请公布日 2013.01.23CN102892576A*CN102892576A*(21)申请号 201180024419.5(22)申请日 2011.04.1561/325,972 2010.04.20 USB32B 3/28(2006.01)B01D 29/52(2006.01)B32B 7/04(2006.01)(71)申请人法伊布拉卡斯特有限公司地址加拿大安大略省(72)发明人约内尔托姆斯卡 拉斐尔西蒙(74)专利代理机构北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290代理人陈桂香 褚海英(54) 发明名称成形的板膜元件和过滤系。
2、统(57) 摘要在加热和加压下，将一片基材材料靠着腔形成为具有一个或多个凹陷的成形的基板。将两个基板粘接在一起形成基材，其中所述一个或多个凹陷形成一个或多个内部通道。如果没有用预涂布的基材材料形成所述基材，则用浓液涂布所述基材并猝灭以形成过滤膜。可以并排放置多个膜以利用膜的渗透端部形成束，所述渗透端部向一个或多个内部通道开放，并被间隙或间隔件分开。所述束与集流部连接以形成组件。可以将所述组件组装到盒子内。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.11.16(86)PCT申请的申请数据PCT/CA2011/050201 2011.04.15(87)PCT申请的公布数据WO201。
3、1/130853 EN 2011.10.27(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书7页 附图9页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 9 页1/2页21.一种装置，包括：基材材料的两个板，基材材料的至少一个板具有延伸至基材材料的所述至少一个板的边缘的一个或多个凹陷，基材材料的两个板沿着它们的外边缘在除了延伸至所述外边缘的一个或多个凹陷之外的地方粘接在一起，由此所述一个或多个凹陷在基材材料的所述两个板之间形成一个或多个内部通道，所述一个或多个内部通道向至少一个外边缘开放。2.如权利要求1所述的装置，还包括过滤膜材料，所述过滤膜材料。
4、在基材材料的所述两个板粘接在一起之前预涂布在每一个板上，或者在基材材料的所述两个板粘接在一起之后涂布在板的外表面上。3.如权利要求1所述的装置，其中所述膜材料具有在微滤范围或更小范围内的孔径大小。4.如权利要求3所述的装置，其中所述膜材料具有在纳滤范围或更小范围内的孔径大小。5.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个凹陷通常是基材材料的所述至少一个板的独立式永久特征。6.如权利要求15中任一项所述的装置，其中所述基材材料是非织造织物。7.如权利要求16中任一项所述的装置，其中所述一个或多个凹陷是模制在具有一个或多个凹陷的基材材料的所述至少一个板中的独立式形状特征。8.如权利要求17中任一项。
5、所述的装置，其中所述一个或多个内部通道是大致圆柱形的并且具有0.1mm50mm的内直径。9.如权利要求18中任一项所述的装置，其中基材材料的所述两个板在所述一个或多个内部通道之间直接地或通过插入物粘接在一起。10.如权利要求19中任一项所述的装置，其中基材材料的所述两个板通过热塑性塑料或者诸如MMA、环氧树脂或PUR热熔粘合剂等树脂、或者通过诸如激光焊接等焊接而粘接在一起。11.一种过滤组件，包括如权利要求110中任一项所述的装置的束。12.如权利要求11所述的过滤组件，其中所述装置的向所述一个或多个内部通道开放的边缘罐装至集流部内。13.如权利要求11所述的过滤组件，其中所述束中的相邻装置被。
6、间隔件、被罐装材料或被这两者分开。14.如权利要求13所述的过滤组件，其中所述束中的相邻装置被预制有对应于相邻装置之间的间隙形状的表面的间隔件分开。15.如权利要求14所述的过滤组件，其中所述束中的装置的端部和所述间隔件粘接在一起形成块。16.如权利要求15所述的过滤组件，其中所述块被可移除地密封至集流部腔。17.如权利要求15所述的过滤组件，其中所述块通过固化的密封材料连接至集流部腔。18.如权利要求12、16或17所述的过滤组件，其中所述各内部通道大致彼此平行并且大致垂直于所述集流部。权 利 要 求 书CN 102892576 A2/2页319.如权利要求18所述的过滤组件，其中所述集流部。
7、安装在盒子框架中，所述盒子框架适于在槽中保持所述过滤组件，其中所述集流部垂直定向、所述内部通道水平定向并且相邻装置之间具有垂直间隙。20.一种用于制造膜的方法，包括以下步骤：a)将一片基材材料插入腔内，b)在靠着所述腔的内表面压制这片基材材料的同时，加热和冷却这片基材材料，使这片基材材料成形；和c)从模具中取出所述基材材料，其中取出的基材材料具有对应于所述模具的形状。21.如权利要求20所述的方法，其中所述基材材料是多孔的非织造织物。22.如权利要求20或21所述的方法，其中所述腔具有一系列平行隔开的凹陷。23.如权利要求2022中任一项所述的方法，还包括将两个成形的板粘接在一起以提供具有一个。
8、或多个内部通道的结构，所述一个或多个内部通道向所述结构的至少一个边缘开放。24.如权利要求2023中任一项所述的方法，还包括以下步骤：通过使所述结构沿着大致向下方向穿过形状大致匹配所述结构的形状的涂布模具，在所述结构上涂布膜材料。25.如权利要求2023中任一项所述的方法，还包括以下步骤：在将这片基材材料插入所述模具中之前所述基材材料是平板时，用膜材料涂布这片基材材料。26.如权利要求2025中任一项所述的方法，其中在靠着所述腔的内表面压制所述基材材料的同时，将这片基材材料加热至高于其热变形温度的温度，并冷却至低于其热变形温度的温度。权 利 要 求 书CN 102892576 A1/7页4成形。
9、的板膜元件和过滤系统技术领域0001 本发明涉及用于膜分离的装置及其制造方法，具体而言，涉及适于浸没式或称作淹没式操作的微滤(MF)、超滤(UF)或纳滤(NF)膜元件或者组件。背景技术0002 以下内容并非承认下面讨论的任何事物都是公知常识或可引用的现有技术。0003 浸没式MF或UF膜可以制造成平板结构或称作板和框架的结构。在这种结构中，通过将聚合物的分离层注件浇注于一卷非织造基材上来制造一卷膜板。膜板的两个大致矩形片在其边缘处例如通过超声焊接连接在中空塑料框架的相对侧上。这样产生了具有中空内部通道的面板以收集过滤的水，或称作渗透物。若干个面板并排地滑动至框架上，而框架可以浸入将要过滤的水中。
10、。面板的内侧与泵的吸入侧连接，以通过膜板拉动渗透物。从框架下面提供的气泡使气泡与液体的混合流通过各面板之间的竖向槽上升，从而保持膜表面清洁。在Kubota Corporation拥有的美国专利No.5,482,625、5,651,888、5,772,831、6,287,467和6,843,908中示出了这种类型装置的例子。0004 平板膜组件通常是耐用的，并且具有低的生产成本(相对于中空纤维膜)，这是因为它们可以在宽板中进行浇注。然而，平板膜相对于中空纤维膜具有较差的封装密度(每单位组件体积的膜表面积)，因此，大的平板车间的总成本可能会非常高。此外，典型的平板膜面板不能被进行足以机械地清洁膜的。
11、剧烈反洗。0005 在Microdyn-Nadir GMBH的国际公开No.WO 2007/036332中示出了平板膜元件的变型。在这些元件中，将两层膜材料浇注于在两个致密层之间具有多孔中央区域的织物的前后侧上。该中央区域提供了渗透通道，还将两个致密层连接在一起，从而允许该元件被进行机械清洁用的反洗。这些元件不需要四边框架，并且它们约2mm厚，比上述的板和框架元件更薄。然而，这些元件也有柔韧性，并且它们在框架中中心到中心间隔约10mm。封装密度比上述的板和框架元件更好，但是仍然远低于中空纤维膜组件的封装密度。尽管织物的中央区域是多孔的，但是在渗透通道中也提供了抵抗流动的阻力并且增加了元件的成本。
12、。发明内容0006 以下内容意在为读者介绍后面的详细说明，但并不限制或限定任何要求保护的发明。0007 在加热和加压下，将一片基材材料，例如非织造布，例如靠着模具腔的内表面形成为具有相对于平面的一个或多个凹陷的成形的基板，例如一系列大致平行的凹陷。将其中至少一个具有凹陷的两个基板粘接在一起，例如沿着凹陷的边缘或在凹陷的边缘旁边。任选地，可以在两个基板之间粘接有附加的中间板。两个基板形成具有多个内部通道相互组合或者与中间板(如果有一个的话)组合的基材。如果这些片基材材料没有用膜材料预先涂布，则用浓液涂布基材并猝灭或凝结以形成膜板。0008 膜板是大致平面的，但是具有对应于内部通道的一个或多个脊部。
13、，从而提供了比说 明 书CN 102892576 A2/7页5等效平板区域更大的表面积。内部通道提供渗透物流向板的边缘用的开放通路。优选地，膜板沿着内部通道之间的一条或多条线以及沿着平行于凹陷的外边缘粘接在一起。当在足够数量的内部通道之间粘接在一起时，任选地在每个内部通道的每侧上粘接在一起，膜板在没有四边框架下也可以使用并且可以通过反洗机械地进行清洁。0009 可以在束中并排放置多个膜板。膜板的与一个或多个内部通道相交并且向一个或多个内部通道开放的渗透边缘可以通过间隔件与束中的相邻膜板的边缘分开。束与一个或多个集流部连接以形成组件。与集流部的连接可以是永久的或可移除的。可以将多个组件组装到盒子。
14、内。盒子可以将组件保持在将要过滤的水的槽中，使得膜是大致垂直的，内部通道是大致水平的。渗透物流向位于盒子侧面的集流部。被过滤的液体和任选的气泡穿过膜之间的空间垂直流动。附图说明0010 图1是成形的基板的立体图。0011 图2是图1中的基板在模具的底腔上的立体图。0012 图3是图2中的基板在模具的底腔上的立体图，其中在基板上具有模具插入物。0013 图4是图3中的基板在模具的底腔上的立体图，其中在基板上具有模具插入物，还显示了模具的上腔。0014 图5是由图1中的两个成形的基板制成的基材的截面图。0015 图6是图5的基材的立体图。0016 图7是在图5中的基材上具有半透性涂层的膜的截面图。。
15、0017 图8是被组装成束的图7中的多个膜的分解立体图。0018 图9是膜束的端视图。0019 图10是将一端罐装(pot)至渗透集流部(header)内的膜束的截面图。0020 图11是具有两端被罐装至渗透集流部内的膜束的膜组件的俯视图。0021 图12是具有多个图11的组件的盒子的俯视图。0022 图13是图12的盒子的角部的放大图。0023 图14是图12的盒子的侧视图。0024 图15是在两个基板之间具有中间平板的渗透板的侧视图。0025 图16是用具有波形轮廓的基材制成的渗透板的侧视图。具体实施方式0026 在本说明书中，“板”或“基板”通常是指一片基材材料，其可以被成形为具有多个凹。
16、陷。“渗透板”或“基材”通常是指结合在一起的两个板。“渗透通道”通常是指由板的内表面限定的在基材内部的通道，通过该渗透通道液体可以平行于基材的平面流向基材的边缘。“连接件”可以指在两个相邻凹陷之间的板的一部分，或者指两个相邻渗透通道之间的渗透板的一部分。“插入物”可以指被放置在模具的顶模和底模之间并用于成形凹陷或渗透通道的一些或全部内表面的模具的一部分。“膜板”可以指其上涂布有分离层的渗透板。0027 在下面更详细描述的板及其制造方法的实施例中，板由一片非织造材料制成，其经热处理且被压制成腔以形成具有多个凹陷或称作波纹的形状。在本文描述的实施例中，说 明 书CN 102892576 A3/7页。
17、6各凹陷由各连接件分开。各连接件在共同平面中接触或位于共同平面中。在本文描述的实施例中，连接件基本上是平的，凹陷基本上是半圆柱形的。这些板中的两个在一个或多个、优选所有它们的连接件处以及在它们的平行于凹陷的两个外边缘或称作凸缘处连接在一起。这样形成了具有一排平行的大致圆柱形渗透通道的渗透板，每个通道由两个半圆柱形波纹形成，每个波纹来自每个板。渗透板具有垂直于通道的两个开放的边缘，在那里渗透通道进行排放。如果必要，可以将渗透板修剪为最终尺寸和形状。如果板不用膜材料预涂布，则渗透板被供给至涂布机，在那里将膜浓液(dope)浇注在渗透板的外表面上。然后，涂布的渗透板进入猝灭或凝固浴，其中浓液被转变成。
18、具有分离层的固态膜材料。膜材料可以通过相分离法形成，例如TIPS或NIPS法。得到的膜板从猝灭浴中取出，并进行进一步冲洗和浸渍(如果需要)以及干燥。根据形成束的目标板间间隔，多个例如250个膜板可以在它们的开放端连接在一起。束的至少一个开放端永久地或使用可移动密封件连接到渗透集流部以形成组件。组件可以进行完整性测试，例如压力衰减测试。将各组件组装至包含结构元件的盒子内，以使盒子适于插入过滤槽中。膜板通常在槽中大致垂直地定向，通道大致水平地定向，集流部位于盒子的侧面并且大致垂直地定向。优选地，盒子还具有较低的通气网格，被构造成将气泡排放至膜板之间的空间内。下面将要详细讨论的附图示出了板、用于制造。
19、板的模具、组件以及盒子的例子。0028 参照图1，板7由一片非织造织物(non-woven textile)制成。板7已被压制成具有一系列平行的半圆柱形凹陷6的形状，各凹陷在预定间隔处被隔开并被平坦的连接件5分开。外凹陷由两个边缘凸缘4界定。取决于应用，半圆柱形凹陷6的半径例如可以为0.3mm50mm。0029 参照图24，包括底腔9、顶腔11和多个插入物8(只示出一个)的模具10用于成形过程。底腔9匹配最终模制的板7的外部形状。插入物8可以是金属的并且与腔9、11一起用于形成半圆柱形凹陷6。插入物8可以是模具10的单独部件或者可以内置在模具10的顶腔11中。当模具内置有插入物8时，插入物可以。
20、被固定或者具有自由转动的能力。在模具闭合步骤中，转动的或被分开的插入物8允许非织造基材材料的滑动。高度抛光(镜面抛光)的材料用于模具的两个腔9、11和插入物8。将一片最初是平的非织造基材装载在模具的底腔9上(图2)。首先，将这片基材切割成预定的尺寸。在装载这片基材之后，将插入物8放置在这片基材上(如果没有内置于顶腔11中)，并且将顶腔11放置在插入物8上方。然后，闭合模具10，并且在腔9、11之间施加压力，例如通过将它们夹在一起。由此，顶腔11和插入物8将板7压到底腔9内。0030 原型模具10的顶腔11具有与底腔9相同的内部形状。在闭合图24所示的模具10之前，模具10能够通过在插入物8和顶。
21、腔11之间插入另一片基材而同时模制两个板。优选在紧密度容限之内对每个模具腔进行良好的机械加工，以提供针对最终板7的厚度和形状的良好控制。特别地，过度压紧板7的任何部分是不希望的。在模制过程中施加热量。在加热阶段之后，在闭合位置时冷却模具直到板(或各板)能够保持其形状。按此方式，在靠着腔9的内表面压制的同时，首先加热板7，然后冷却。在靠着腔9的内表面压制的同时，板7优选被加热至其热变形温度(HDT)或更高。在靠着腔9的内表面压制的同时，板7还优选冷却至低于其HDT，更优选低于其玻璃态转变温度(Tg)。由此，板7呈现出具有相应于腔内表面的外表面的永久形状。说 明 书CN 102892576 A4/。
22、7页70031 非织造织物，例如通常用作平板UF膜的基材的聚酯系织物，可以用于基材材料。利用原型模具测试来自不同供应商的样品，包括来自Hirose(05TH-80W)的样品、来自3M Powell的3级样品和来自Crane Nonwovens、AWA Paper和Ahlstrom的多级样品。基材材料的厚度为80120微米，空气渗透率为515cc/平方厘米/秒。在模制之前干燥基材材料。基材材料通常具有热粘短纤维和较长增强纤维的基质。所有测试的样品都形成可接受的板7。0032 取决于基材的组成，模制温度至少为100 F(38 C)，测试时在300500F(149260C)之间变化。相比而言，聚酯的。
23、Tg为约6075C，聚酯的HDT为约170177 C，聚酯的熔点(Tm)可以为约255 C，所有这些温度都随着聚酯的形式而发生变化。温度优选高于基质纤维和增强纤维的HDT，任选地还高于基质纤维的熔点，但是优选低于增强纤维的熔点。针对基材，加热模具足够长的时间以呈现相应于腔9、11的内表面的形状，但是，要结合时间和温度来保持基材的大部分空气渗透率，使得膜浓液仍然可以渗透并且固定到基材上。通过将模具10放置在温控烘箱中来提供热量。循环时间变化，加热510分钟，冷却超过30分钟。对于生产而言，具有内置的水(或其他冷却剂)管线的模具(类似于注射成型)可以被预期显著地缩短冷却过程。调节模具组件9、8、1。
24、1的尺寸以生产所需的最终板7的厚度，例如0.050.1mm。当在第一原型模具中制造时，成形的板7为0.075mm厚。一些压紧是可接受的并可能是优选的，以减小壁厚并提高板7保持模制形状的能力。模具的闭合和保持压力为1520psi。对于非常大的板7，模具可能需要较高的闭合压力，但是可以使用相同的保持压力。利用可移除的圆柱形金属插入物8在第一原型模具中同时模制两个板7。模制的板7保持与在模具中使用的插入物8和腔9、11相匹配的内半径和外半径。在原型模具10中，腔9、11中的凹陷的内表面的半径为约1.5mm。在第二原型模具中，腔中的凹陷的内表面的半径为约0.6mm。对于水的微滤或超滤而言，最佳直径可以。
25、接近0.7mm，以便在具有可接受的管腔压降下最大化封装密度。0033 参照图5和图6，在模制之后，将板7修剪为最终尺寸，并且将一对板7组装成渗透板20。将各板7在粘接区域12处连接在一起。利用包括环氧树脂、水基粘合剂和聚氨酯在内的若干种粘合剂将如上所述的在原型模具中制成的各板7粘接在一起。用于形成板7的相同模具10用于将两个板7融合在一起。为了消除粘接区域12与模具10的粘连以及随后将用膜涂布的表面的污染，由于穿过基材材料的粘接剂的全渗透，因而优选较高粘度的粘合剂。当如上所述的在第一原型模具中制成的两个板7融合在一起时，产生具有圆柱形通道的渗透板20，该通道具有3mm的外直径和约2mm的外直径。
26、之间的间隔。尽管可以制造较大的板7，但是渗透板20的总尺寸为约10英寸(25cm)11/2英寸(37cm)。在第二原型模具中制成的两个板7产生具有圆柱形通道的渗透板20，该通道具有1.2mm的外直径和约1mm的外直径之间的间隔。这些板20的尺寸为约125mm120mm。来自两种原型模具的成形的渗透板20是自支撑的，并且保持它们在凹陷6和连接件5之间的波纹过渡的形状。0034 一般地，可以利用诸如聚氨酯、环氧树脂或硅酮等热固性材料或者利用热熔物(热塑性塑料)或其他粘合剂19将两个板7连接在一起。胶合过程可以在与用于形成板7的模具10类似的单独胶合模具中进行。首先，将底部板装载在模具中。利用分配器。
27、涂布胶，例如，通过由计算机控制的伺服系统而移动的辊子或胶打印头。接着，圆柱形插入物可以放置在预先模制的半圆形状内部。这些插入物的外直径匹配新成形的通道的预定ID。使说 明 书CN 102892576 A5/7页8用插入物是任选的，但是插入物有助于确保渗透通道的良好圆度。然而，在未使用插入物8的情况下，组装过程也在形成原型的模具10中完成。在这种情况下，明显地消除了涉及装载和移除插入物的处理步骤。底部板7装载于模具的底腔内，顶部板7装载于模具10的顶腔中。在闭合模具之后，两个板仅在粘接区域彼此接触。如果需要，可以针对所用的粘合剂将模具闭合压力和热量施加至新产生的结构。接触面会胶合在一起形成渗透板。
28、20。一旦循环结束，就打开模具并且移除插入物。从胶合模具取出渗透板20，如果需要，则将其修剪成最终尺寸，并且转移至浇注机。板7可以包含例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的低表面能纤维，这样可以使其难于实现强粘接。通过使用甲基丙烯酸甲酯粘合剂体系(MMA)、环氧树脂和聚氨酯(PUR)热熔粘合剂甚至在PET系的板7中还提供特别强的粘接。0035 粘接的另一种选项是使用热塑性(热熔性)线材。将线材放置在位于粘接区域12中央的底部板的顶部。将装载在模具另一侧的另一个板7放置在第一板的顶部。施加压力和温度，直到线材熔化、浅薄地渗入两个板7并将它们融合在一起。如前所述，可以在使用或未使用插入物的情况下完成。
29、该过程。0036 可以使用的第三种组装方法是声波、摩擦或激光焊接。由于从一个通道流到另一个通道的渗透物不会产生污染，因此对于此过程而言沿着连接件的连续性粘接不是最重要的。在各板7之间具有在粘接区域12后面的黑色PTFE背板或具有诸如由Gentex Corporation出售的ClearweldTM系等近红外吸收焊接材料的激光焊接提供了特别强的粘接。0037 针对渗透板20的增大的渗透板活性表面和增强的结构强度，可以使用不同的组装方法。在组装过程之前可以将薄的多孔材料放置在两个板之间。这种渗透载体介质允许渗透通过连接件5区域中的膜的液体在粘接区域12中的两个板7之间流入渗透通道并且流入渗透集流部。
30、。焊接或粘合剂可以将两个板(经由多孔材料)固定在一起，并且在反洗过程中为渗透板20提供结构强度。然而，这种多孔材料仅仅是任选的。渗透物不必需在一个渗透通道和另一个渗透通道之间流动，并且甚至在没有多孔材料的情况下一些渗透物也可以从连接件区域流入渗透通道。任选地，特别是当膜板不进行反洗时，但是，尽管它可能会进行反洗，在各板7之间或在各板7和中间材料之间的焊接或粘合附件可以是不连续的，例如，处于沿着连接件5的一系列粘合点的形式，从而允许连接件5的区域通过更多的渗透物。0038 对于附加强度而言，渗透板20可以任选地具有刚性插入物，其夹在边缘4上或者在一个或多个连接件5的区域上或者同时在两者上的两个板。
31、7之间。在前述的组装过程中附加了增强件。刚性插入物由非常薄的、高抗拉强度的材料制成，优选具有增强件或没有增强件的塑料材料。当使渗透通道在水平位置而安装渗透板时，在施工操作期间它们会抵消由重量增加产生的应力。组件中的板的定向由应用的类型、液压计算以及用于污染保护和清洁协议的工艺类型来决定。附加的增强件可以放置在渗透板20的中央或放置在整个渗透板20的其他位置。0039 如图15所示，另一种选项是通过在两个板7的整个区域之间的片形插入物50来提供中间材料或插入物，因此，对于在没有插入物50时形成的每一个圆柱形渗透通道产生了两个半圆柱形渗透通道。如上所述，插入物50可以是刚性的以增强板7，或者如上所。
32、述，可以是可渗透的以增强板7的连接件5区域的活性。无论刚性与否，无论多孔与否，都可以说 明 书CN 102892576 A6/7页9使用插入物50以使各板7能够连接在一起。可以在插入物50的两侧上涂布粘合剂或焊接加强材料，例如，薄层喷洒或印刷作为线或点的网格。因此，在两个板7之间放置插入物50提供了用于将粘合剂或焊接加强材料涂布至连接件5的替代方法。如果在凹陷6和连接件5之间没有波纹区别，例如，如果板7具有如图16所示的波形形状，那么无论是否预涂布粘合剂，插入物50都可以有助于提供各板7之间的牢固粘接。插入物50例如可以是固态膜(例如聚酯薄膜)或诸如聚酰胺(PA，尼龙)纤维的三维基质等非织造片。
33、。0040 在形成渗透板20之后，在其两个面上浇注聚合物的膜浓液。对于两侧可以同时完成或依次完成(一次一侧)。渗透板20穿过涂布浓液的浇注装置。浇注装置具有类似于中空纤维涂布装置的喷丝头的模头，其形状相应于渗透板20的外部形状。当渗透板20存在时，利用气压或计量齿轮泵将浓液引入浇注装置。控制浓液层的涂布速度和厚度。也控制其他工艺参数，如浓液粘度、温度和浇注装置内部的内压。浇注装置的形状匹配渗透板20的外部形状。将渗透板20垂直或水平地馈送至浇注装置，然而，垂直馈送会降低浓液的倾向性，从而流向粘接区域12。浇注装置的出口导致出现间隙，从而允许浓液以大致恒定的厚度分散在渗透板20上。随后，涂布的渗。
34、透板20通过凝固浴和冲洗槽。这个过程通过如图7所示的相转化膜成形过程在渗透板20的顶部上形成固态膜层23，从而形成膜板24。然后在离线过程中对膜板24进行冲洗、浸渍(仅UF)并干燥。在第一原型模具中制成的膜板20用一层约140微米厚的聚砜涂布。聚砜浸渍了渗透板20，但其确实填充了膜板24的内部渗透通道。0041 可选择地，膜板24还可以通过在制造板7之前在基板上形成膜来制造。可以用常规浇注机浇注平板膜。然后在模具10中使平板膜形成为模制的膜板，并且与另一个这样的板一起组装成膜板24。模制工艺具有不同的循环时间并且利用不同的工艺常数。0042 参照图8、9和10，可以组合若干个膜板24来形成束2。
35、6。虽然可以使用任何数量的膜板24，但是基于所需的板间的间隔间隙和对塑料集流部模制件的限制，优选范围是1550个。根据诸如易变的静态罐装或离心机罐装等常规方法，利用切削而打开通道端部，可以利用诸如聚氨酯等树脂将束26罐装在塑料集流部模制件28中。如图8、9和10所示的替代罐装法是利用塑料插入物31、32将各膜板24连接在一起成为可以被插入集流部模制件28的底座中的罐装块或砖块25。任选地，多个膜板24可以连续地铺在两个插入物31、32之间。例如，约1m长的插入物31、32可以保持4个膜板24，每个膜板为约25mm高。进一步任选地，多孔分配器34可以限定底座的底部。通过将树脂36倾注至块25上方。
36、的集流部底座内来将块25罐装至位置。渗透物流经通道，穿过通道的开放端退出块25，流经分配器34(如果有的话)，流入集流部28中的渗透物容器37。可以通过渗透套管35从渗透物容器37移除渗透物。0043 图11示出了组件40。两个渗透集流部之间的黑色区域表示如图10更详细地示出的被间隙27隔开的膜板24的束26。膜板可以被隔开中心-中心距离例如0.5cm5cm。任选地，各膜板24可以彼此交错，一个膜板的波纹跨过另一个膜板的连接件。图12是具有包含在框架44内的若干个组件40的盒子42的俯视图。渗透集流部(未示出)与组件40的渗透套管35连接。框架44、集流部28和任选的渗透管(如果有的话)位于盒。
37、子42的侧面，使得流体可以通过间隙27向上运行。可以用插入到上或下组件40的渗透物容器37中的一个组件40的渗透套管35堆叠各组件40。在图14中，例如，三个组件40在竖列方向上说 明 书CN 102892576 A7/7页10堆叠在一起。参照图13，盒子42的框架44保持滑块31，滑块31在形状和尺寸方面相应于集流部28的对准槽30，以帮助将组件40放置在盒子42中的适当位置。0044 为了直接插入到集流部或盒子的渗透腔内，另一种选项是不使用模制的塑料集流部，而是使用作为完成元件的块，可能具有连接到其外围的塑料导向件。通过将块压缩至渗透腔内或通过诸如O型环等密封装置，制造在块和渗透腔之间可移。
38、除的密封件。这种方法的优点包括较低活性的尿烷嵌段的纤维、来自罐装的较少生产废料、增大的盒子封装密度、降低的原材料成本(集流部塑料和尿烷)、在从渗透腔释放之后通过钉住开放的通道端部而易于现场修复通道、以及降低的替换组件成本。0045 在没有集流部设计的条件下，将纤维束块直接插入由钢框架构成的盒子中，钢框架的模制的塑料端部充当具有双O型环的集流部和渗透物收集通道。可以以任何数量来堆叠1米高的元件，以便填补任何尺寸的槽。随着在端部处的热塑性层越来越薄，束也会逐渐变细，在端部处有最小的应力且通道是非渗透的，从而允许更容易地嵌入集流部并允许各束更近地隔开在一起。热塑性塑料在靠近顶部处更厚，从而为了安全而。
39、允许限位棒材跨越所有组件。如果发生收缩，则可调整系统。0046 通过在渗透板20内提供模制的渗透通道，可以精确地控制过滤槽内侧的活性表面的分布。此外，精确模制的渗透通道允许膜壁厚度为0.3mm以下，或0.15mm以下，小于增强的中空纤维膜。渗透通道的外直径可以为1mm以下，或0.5mm以下。在计算的例子中，通道的外直径为0.7mm，膜壁厚度为0.15mm。渗透通道的内直径为0.4mm，在没有显著压降的情况下对于高体积渗透物流量而言是足够的，从而渗透物流经1m宽的膜板中的渗透通道。0047 膜板相对于典型平板膜具有显著增加的表面积，避免了典型平板组件中必要的框架部件和间隔件，并且膜板24的刚性允。
40、许每个板具有较大面积(指板的外部尺寸而不是其膜表面积)。在通气时膜板24可以呈波形或振动，但是象在中空纤维体系中一样，在相邻的膜之间很少有或没有磨损。所有渗透通道都精确放置在板内，各板可以相对于彼此精确地放置，从而允许高达50%的封装密度。槽和组件的封装密度至少比得上中空纤维体系。0048 集流部在板侧面的垂直定向的板允许通气网格在没有顶部或底部的集流部阻塞流动的情况下引导各板之间的空气。因为在每个板之间引导空气并迫使空气向上运行，所以解决了中空纤维束内盲区的污垢问题。然而，与典型平板膜不同的是，只具有两个集流部允许膜板的一些振动以帮助防止可能在膜表面发生的成渣现象。此外，各膜之间限定明确的垂直间隙促进了穿过该间隙的栓塞流，这降低了平均固体暴露并且在槽排放期间产生了固体排放用的限定明确的路径。0049 虽然中空纤维膜被限于具有恰当柔韧性、强度和浇注性能的可以挤出的聚合物，但是平板浇注允许使用诸如聚砜等更加刚性、耐酸碱性的聚合物，而不会经受由于聚砜的刚性产生的缺点。渗透板可以用诸如NF膜材料等薄膜复合材料涂布，从而适于浸没式NF过滤器和生物反应器。例如，利用碳纳米管、水通道蛋白、掩蔽蚀刻或其他新工艺的新型纳米结构的膜材料也可以适于在渗透板上形成。0050 在此，通过引用并入美国临时专利申请No.61/325,972。说 明 书CN 102892576 A10。