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1、(10)申请公布号 CN 102441329 A(43)申请公布日 2012.05.09CN102441329A*CN102441329A*(21)申请号 201010505177.9(22)申请日 2010.10.09B01D 67/00(2006.01)B01D 69/00(2006.01)(71)申请人私立中原大学地址中国台湾中坜市(72)发明人陈夏宗 黄镭迪 许评顺(74)专利代理机构北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司 11139代理人孙皓晨(54) 发明名称不对称多孔性膜材成型方法及其装置(57) 摘要一种不对称多孔性膜材成型方法及其装置，其中，所述方法至少包括下列步骤：取用一多孔。
2、性透气的膜材，该膜材具有两面，而分别界定为一第一接触面及一第二接触面，使该第一接触面和第二接触面分别形成有多个贯穿孔；及使该膜材通过一热感装置与一低温装置之间，并使该膜材的第一接触面紧贴接触该低温装置表面，该第二接触面不与该热感装置接触，而与该热感装置保持一段间距；该低温装置与该热感装置分别发出低温及高温的物理能量，使该膜材邻靠该热感装置的第二接触面部份的各贯穿孔遇热收缩，而该膜材紧贴于该低温装置的第一接触面的贯穿孔因低温物理能量作用而未收缩，让膜材的第一接触面和第二接触面形成不对称大、小的贯穿孔。(51)Int.Cl.(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 1 页。
3、 说明书 4 页 附图 2 页xxxxxxxx 1/1页21.一种不对称多孔性膜材成型方法，其特征在于，至少包括下列步骤：取用一多孔性透气的膜材，该膜材具有两面，而分别界定为一第一接触面及一第二接触面，使该第一接触面和第二接触面分别形成有多个贯穿孔；及使该膜材通过一热感装置与一低温装置之间，并使该膜材的第一接触面紧贴接触该低温装置表面，该第二接触面不与该热感装置接触，而与该热感装置保持一段间距；该低温装置与该热感装置分别发出低温及高温的物理能量，使该膜材邻靠该热感装置的第二接触面部份的各贯穿孔遇热收缩，而该膜材紧贴于该低温装置的第一接触面的贯穿孔因低温物理能量作用而未收缩，让膜材的第一接触面和。
4、第二接触面形成不对称大、小的贯穿孔。2.根据权利要求1所述的不对称多孔性膜材成型方法，其特征在于：所述的膜材为具透气性的塑性膜材，且为单一材料薄膜或多层材料复合薄膜。3.根据权利要求1所述的不对称多孔性膜材成型方法，其特征在于：该热感装置是利用超声波、高周波或激光的能量对该膜材的预定面施以热处理。4.一种不对称多孔性膜材成型装置，其特征在于，包括一膜材供应装置、一低温装置与一热感装置，该膜材供应装置供应并运送膜材通过该低温装置与该热感装置之间，该低温装置为一滚筒型态用以供膜材紧贴接触地通过，该热感装置为一对应于该低温装置的圆型罩体型态，使该热感装置与该低温装置之间形成一供膜材通过的容置空间，且。
5、该热感装置不与膜材接触。5.根据权利要求4所述的不对称多孔性膜材成型装置，其特征在于：所述的膜材供应装置具有一供应滚轮与一卷收滚轮，而该低温装置是位于该供应滚轮与该卷收滚轮之间。6.根据权利要求5所述的不对称多孔性膜材成型装置，其特征在于：所述的膜材供应装置进一步设有两个惰滚轮，两个惰滚轮分别设于供应滚轮与低温装置之间以及低温装置与卷收滚轮之间。7.根据权利要求4所述的不对称多孔性膜材成型装置，其特征在于：该热感装置与低温装置的相对轴向位置设有使该热感装置相对于该低温装置滑动分离或定位的一滑动装置。8.根据权利要求4所述的不对称多孔性膜材成型装置，其特征在于：该热感装置是利用超声波、高周波或激。
6、光的能量对该膜材的预定面施以热处理。9.根据权利要求4所述的不对称多孔性膜材成型装置，其特征在于：该低温装置内部填充有低温液体。10.根据权利要求4所述的不对称多孔性膜材成型装置，其特征在于：该热感装置的内部设有一温控装置。权 利 要 求 书CN 102441329 Axxxxxxxx 1/4页3不对称多孔性膜材成型方法及其装置技术领域0001 本发明涉及一种多孔性透气膜材成型技术，特别涉及一种使膜材两面形成不对称孔径，以此提高膜材自身支撑性的成型方法及其装置。背景技术0002 一般常见的多孔滤材如聚四氟乙烯(C2F4)(俗称铁氟龙)等，是把四氟乙烯经聚合作用形成。由于聚四氟乙烯是由碳原子和氟。
7、原子制成，不含氢，所以不会和氧发生反应。聚四氟乙烯具有耐热、耐低温、耐蚀性、优异的非粘着性及自润性及低磨擦系数等特性。此外，因为比较不易与其他物质融合，使其他物质不易沾在上面，并且，由于自身的多孔性的结构不仅具有优秀的渗透性，而且在过滤微粒的效果非常卓越。因此，聚四氟乙烯广泛地被用在精确度化工医学的滤清，和过滤器里为排水设备处理、酵素的洗净和氨基酸发酵作业，动物细胞实验，药房和食物领域、高浑浊排水设备过程、环境保存领域譬如处理废酸和废物碱等等。0003 请参阅图1，其为聚四氟乙烯的显微图片。聚四氟乙烯是由碳原子和氟原子聚合而成的多孔性材料，而在聚四氟乙烯材料上形成大小不一的不规则状孔隙，因此以。
8、聚四氟乙烯材料制成的薄膜质地柔软、易变形而不具支撑性，因此必需将单一的聚四氟乙烯薄膜进行其它的加工处理，或是与其他材料结合，才能使聚四氟乙烯薄膜能方便地被加工利用。0004 请参阅日本特开昭61-171505号非对称孔径膜材料的制造方法发明专利公开案，其主要揭示一种将聚四氟乙烯薄膜置低速转动辊和高速转动辊之间被拉伸的技术，其中该低速转动辊的温度约为50300，该高速转动辊的温度约为130320，凭借温度与转速的差异，使聚四氟乙烯薄膜在膜厚方向上形成温度梯度，而让接触高速转动辊的一侧的气孔率减少，而形成两面孔径不对称的薄膜制品，并且在接触高速转动辊的一面因气孔率减少而增大了拉伸强度，以提高聚四氟。
9、乙烯薄膜的支撑性。0005 由于聚四氟乙烯薄膜的厚度仅有数十微米(m)至数百微米，要让转动着且被加热成不同温度的低速转动辊与高速转动辊之间隙保持在数十微米至数百微米之间，需要相当高的精度要求，这在机构的设置上有相当的难度，而且会增加设备制造的成本。0006 再者，被夹置在高速转动辊与低速转动辊之间的聚四氟乙烯薄膜也可能因为直接接触热传导的关系，而使得聚四氟乙烯薄膜两面间的温度差异减少，进而影响到聚四氟乙烯薄膜两面孔径的不对称性。0007 有见于此，是以近来有关提高聚四氟乙烯薄膜支撑性的技术，便改采复合膜材的方式来进行。如中国发明公开第CN 1672779A聚四乙烯支撑复合过滤膜的制造方法和使用。
10、的制造装置发明专利申请案，其揭示一种使聚四氟乙烯微孔滤膜与支撑材料同时通过加热复合滚辊与冷却复合滚辊之间，且使加热复合滚辊的表面温度高于支撑材料的熔点温度，使冷却复合滚辊的表面温度低于支撑材料的热变形温度，能够使支撑材料的表面部分熔化，并与聚四氟乙烯微孔滤膜有效地粘接复合。这样可以克服单一聚四氟乙烯微孔滤膜不能自支撑、易变形，不利于折迭加工成折形滤芯的缺点。说 明 书CN 102441329 Axxxxxxxx 2/4页40008 但是，利用支撑材料与聚四氟乙烯薄膜复合成过滤膜的方法，将会使得制成的过滤膜厚度明显增大，厚度的增加会影响复合过滤膜的利用与后续加工。而且支撑材料与聚四氟乙烯薄膜黏接。
11、复合的部份会遮蔽聚四氟乙烯薄膜原有的孔隙，而造成复合过滤膜单位面积中气孔率降低的问题。0009 为克服前述种种技术的问题，本发明人先前即构思一种不对称膜材成型方法及其装置并提出专利申请，经国知局编列为申请号：200710088695.3，并经国知局审查后驳回，本发明人遂依据国知局的审查意见再三思量，而后发现该专利申请案有谬误之处，因此再经研究构思，而发展出新的技术。发明内容0010 有鉴于此，本发明的主要目的在于解决上述的问题而提供一种可降低制造成本且能提高自支撑性的不对称膜材成型方法及其装置。0011 为达上述目的，本发明是这样实现的：0012 一种不对称多孔性膜材成型方法，至少包括下列步骤。
12、：0013 取用一多孔性透气的膜材，该膜材具有两面，而分别界定为一第一接触面及一第二接触面，使该第一、二接触面分别形成有多个贯穿孔；及0014 使该膜材通过一热感装置与一低温装置之间，并使该膜材的第一接触面紧贴接触该低温装置表面，该第二接触面不与该热感装置接触，而与该热感装置保持一段间距，使第二接触面部份的各贯穿孔遇热收缩，而第一接触面的贯穿孔因低温物理能量作用而未收缩。0015 本发明同时提供一种不对称多孔性膜材成型装置，包括一膜材供应装置、一低温装置与一热感装置，该膜材供应装置供应并运送膜材通过该低温装置与该热感装置之间，该低温装置为一滚筒型态用以供膜材紧贴接触地通过，该热感装置为一对应于。
13、该低温装置的圆型罩体型态，使该热感装置与该低温装置之间形成一供膜材通过的容置空间，且该热感装置不与膜材接触。0016 由此，该低温装置与该热感装置分别发出低温及高温的物理能量，使该膜材邻靠该热感装置的第二接触面部份的各贯穿孔遇热收缩，而该膜材紧贴于该低温装置的第一接触面的贯穿孔因低温物理能量作用而未收缩，让膜材的第一、二接触面形成不对称大、小的贯穿孔。0017 在一较佳实施例中，所述的膜材为聚四氟乙烯材质，或其它具透气性的塑性膜材，且为单一材料薄膜或多层材料复合薄膜。0018 在一较佳实施例中，所述的热感装置是利用超声波、高周波或激光的能量对该膜材的预定面施以热处理。0019 在一较佳实施例中。
14、，所述的膜材供应装置具有一供应滚轮与一卷收滚轮，而该低温装置是位于该供应滚轮与该卷收滚轮之间。0020 在一较佳实施例中，所述的膜材供应装置进一步设有两个惰滚轮，两个惰滚轮分别设于供应滚轮与低温装置之间以及低温装置与卷收滚轮之间。0021 在一较佳实施例中，所述的热感装置与低温装置的相对轴向位置设有使该热感装置相对于该低温装置滑动分离或定位的一滑动装置。说 明 书CN 102441329 Axxxxxxxx 3/4页50022 在一较佳实施例中，所述的低温装置内部填充有低温液体。0023 在一较佳实施例中，所述的热感装置的内部设有一温控装置。0024 与现有技术相比，本发明的优点在于该低温装置。
15、为滚筒型态，而该热感装置为不需与膜材接触的圆形罩体，结构精度要求较低、易于制造而能降低制造成本。而膜材是由第一接触面紧贴绕设而接触滚筒型态的低温装置，而罩体型态的热感装置未与该第二接触面接触，但对通过的膜材有较长的作用行程，使膜材第二接触面的各贯穿孔能遇热收缩，而制成两面具有不对称大、小的贯穿孔的膜材；这样可以让单一的多孔性透气膜材可以提高自身的支撑性。附图说明0025 图1是聚四氟乙烯的显微图片；0026 图2是本发明不对称多孔性膜材成型装置的结构示意图；及0027 图3是本发明不对称多孔性膜材成型方法的步骤图。0028 附图标记说明：1膜材供应装置；11供应滚轮；12卷收滚轮；13、14惰。
16、滚轮；2低温装置；21低温液体；3热感装置；31滑动装置；32温控装置；4膜材；41第一接触面；42第二接触面；A容置空间；S10、S20步骤。具体实施方式0029 现配合附图将本发明较佳实施例详细说明如下。0030 请参考图2与图3，图2是本发明不对称多孔性膜材成型装置的结构示意图；图3是本发明不对称多孔性膜材成型方法的步骤图。0031 本实施例的不对称多孔性膜材成型装置主要是由一膜材供应装置1、一低温装置2与一热感装置3所组成。0032 该膜材供应装置1具有一供应滚轮11与一卷收滚轮12，该低温装置2是位于供应滚轮11与卷收滚轮12之间，并且该膜材供应装置1于该供应滚轮11与低温装置2之间。
17、以及低温装置2与卷收滚轮12之间分别设有一惰滚轮13、14，而多孔性透气膜材(以下简称膜材)4是由该供应滚轮11输出而后依序绕经惰滚轮13、低温装置2、惰滚轮14，而后由卷收滚轮12卷收，使膜材4紧贴接触地通过该低温装置2。0033 该低温装置2为滚筒型态结构，且其内部充填有低温液体21，而能对紧贴于该低温装置2的膜材4进行致冷处理。0034 而该热感装置3为对应于该低温装置2的圆型罩体型态，使该热感装置3与该低温装置2之间形成一供膜材4通过的容置空间A，且该热感装置3不与膜材4接触，并且该热感装置3与低温装置2的相对轴向位置设有使该热感装置3相对于该低温装置2滑动分离或定位的一滑动装置31。。
18、0035 该热感装置3的内部设有一温控装置32，且该热感装置3的热源可以是超声波、高周波或激光等热源，而由该温控装置32控制该热感装置3对通过该容置空间A的膜材4的施以加热处理。0036 而本发明的不对称多孔性膜材成型方法，包括下列步骤：0037 步骤S10：取用一多孔性透气的膜材说 明 书CN 102441329 Axxxxxxxx 4/4页60038 在本实施例中，该膜材4为单一的聚四氟乙烯薄膜，但并不以此为限，膜材也可以是其它具透气性的塑性膜材，且可为单一材料膜材或多层材料复合膜材。而该膜材4分别具有两面而界定为第一接触面41及第二接触面42，且因膜材4为多孔性材质，因此在该第一接触面4。
19、1及第二接触面42上分别形成有多个贯穿孔(图中未示)，并且该膜材4是被预先卷绕于该供应滚轮11，而后再由该供应滚轮11供应输出。0039 步骤S20：使该膜材通过热感装置与低温装置间的容置空间0040 在本实施例中，该膜材4由该膜材供应装置1所供应，因此在成型膜材之前，先通过该滑动装置31使该热感装置3滑移而与该低温装置2分离，让膜材4依序绕经惰滚轮13、低温装置2、惰滚轮14，而后由卷收滚轮12卷收，使该膜材4的第一接触面41紧贴接触该低温装置2表面，并且该第二接触面42不与该热感装置3接触，而与该热感装置3保持一段间距。0041 进行膜材成型工作时，会由该膜材供应装置1输送膜材4通过该热感。
20、装置3与该低温装置2之间，使该第二接触面42部份的各贯穿孔因该热感装置3的加热处理而收缩，而该第一接触面41则因与该低温装置2接触，在低温物理能量作用下不使第一接触面41的贯穿孔收缩。0042 当膜材4被输送通过该热感装置3与该低温装置2间之后，便会在膜材4的第一接触面41与第二接触面42形成不对称孔径的贯穿孔，而成型出所需的膜材成品，最后被该卷收滚轮12所卷收。0043 由于本发明的低温装置2为滚筒型态，而该热感装置3为不与膜材4及低温装置2接触的圆形罩体，所以在装置设备的结构精度要求较低且易于制造，而能降低制造成本。0044 再者，膜材4是由第一接触面41紧贴绕设而接触滚筒型态的低温装置2。
21、，且该热感装置3为圆形罩体型态，因此对通过的膜材4有较长的作用行程，使膜材4的第二接触面42不需与热感装置3直接接触就能达到遇热收缩的作用，而制成两面具有不对称大、小的贯穿孔的膜材；这样就能提高单一多孔性透气膜材自身的支撑性。0045 以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效的设计，但都将落入本发明的权利要求限定的范围之内。说 明 书CN 102441329 Axxxxxxxx 1/2页7图1图2说 明 书 附 图CN 102441329 Axxxxxxxx 2/2页8图3说 明 书 附 图CN 102441329 A。