專利名稱：用于制造由兩個(gè)熱塑性部件封入的中空纖維過(guò)濾設(shè)備的方法
用于制造由兩個(gè)熱塑性部件封入的中空纖維過(guò)濾設(shè)備的方法
背景技術(shù)：
中空纖維束廣泛地使用在藥物應(yīng)用、衛(wèi)生保健應(yīng)用、水過(guò)濾應(yīng)用、氣體過(guò)濾應(yīng)用和流體殺菌應(yīng)用中。典型地，利用將緊密且均勻地配合在剛性圓筒形外殼內(nèi)的最大數(shù)量的中空纖維股制造中空纖維過(guò)濾器。圓筒形外殼用于保護(hù)中空纖維本身，其可以是易破碎且易損壞的。在大多數(shù)中空纖維過(guò)濾過(guò)程中，期望產(chǎn)品是滲透物，其指的是穿過(guò)膜壁的材料。例如，在藥物工業(yè)中，目標(biāo)蛋白質(zhì)通過(guò)中空纖維過(guò)濾從細(xì)胞培養(yǎng)物移除；其中，小蛋白質(zhì)穿過(guò)過(guò)濾器孔，而更大細(xì)胞被排除。如此，中空纖維過(guò)濾器典型地設(shè)計(jì)成允許滲透物的通過(guò)洗滌或沖洗的最大回收和使擴(kuò)大到較大商業(yè)系統(tǒng)變得容易。當(dāng)前，在意圖用于藥物制造工廠中的數(shù)千小時(shí)的服務(wù)的大過(guò)濾器和意圖用于短服務(wù)壽命的小實(shí)驗(yàn)室規(guī)模過(guò)濾器之間存在小差別。因此，存在對(duì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化和成本控制的需要，該設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化和成本控制將擴(kuò)大過(guò)濾器在關(guān)注成本或設(shè)計(jì)復(fù)雜性的應(yīng)用中的使用。

發(fā)明內(nèi)容
大體上，本發(fā)明提供制造無(wú)外殼過(guò)濾設(shè)備的方法。方法包括分批過(guò)程、連續(xù)過(guò)程和半連續(xù)過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施例中，提供制造無(wú)外殼中空纖維過(guò)濾設(shè)備的方法，其包括如下步驟準(zhǔn)備中空纖維束并且將束的端部插入到包含可固化封裝(potting)材料的封裝杯中，使封裝材料固化并且切割成使中空纖維暴露并且保留封裝杯的部分，插入端蓋，將端蓋配置在兩個(gè)熱塑性層之間和使層熔化密封以在中空纖維周圍形成容器。在一個(gè)實(shí)施例中，提供制造無(wú)外殼中空纖維過(guò)濾設(shè)備的方法，其包括如下步驟形成沿著纏繞設(shè)備縱向地對(duì)齊的連續(xù)中空纖維束，將封裝材料施加于纖維以形成封裝套管，切割束以使中空纖維暴露，附接端蓋，將端蓋配置在兩個(gè)熱塑性層之間和使層熔化密封以在中空纖維周圍形成容器。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供制造無(wú)外殼中空纖維過(guò)濾設(shè)備的方法，其包括如下步驟形成沿著纏繞設(shè)備縱向地對(duì)齊的連續(xù)中空纖維束，沿著纏繞設(shè)備在設(shè)定位置處將端蓋外殼施加于中空纖維束，其中，端蓋外殼包括外部填充端口，將封裝材料注射到外部填充端口中并且使材料固化以在纖維束周圍形成封裝套管，切割束以使中空纖維暴露，將端蓋配置在兩個(gè)熱塑性層之間和使層熔化密封以在中空纖維周圍形成容器。還提供使用剛性膜或附加周圍隔間增大設(shè)備的剛性的方法。


當(dāng)參照附圖閱讀下列詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中，在所有附圖中，同樣的標(biāo)記表示同樣的部件，其中圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖，其中，中空纖維直接層壓到細(xì)胞樣品處理器(CSP)系統(tǒng)的滲透袋部分中。圖2是具有豎直構(gòu)造的無(wú)外殼過(guò)濾器的示意圖。圖3是用于在中空纖維周圍形成三維容器的剛性熱塑性部分的示意圖。圖4是示出用于增加剛性的三維隔間的使用的示意圖。圖5是示出用于構(gòu)造中空纖維單元的分批過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖6是示出半連續(xù)制造過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖7是示意圖，其示出封裝材料在連續(xù)制造過(guò)程中利用間歇噴墨型噴霧噴嘴施加于纖維束。
圖8是示意圖，其示出了封裝材料利用填充可收回模具的熱樹脂施加。圖9是示出組合可固化化合物和熱熔化密封過(guò)程的示意圖。圖10是用于在柔性袋內(nèi)中空纖維的連續(xù)密封的過(guò)程構(gòu)造。圖11示出了各種袋密封概念。圖12是用于U形過(guò)濾器的裝配方案的示意圖。圖13是用于直通過(guò)濾器的裝配方案的示意圖。圖14是端蓋過(guò)濾器設(shè)計(jì)的示意圖。圖15是用于附接端蓋和插入到柔性袋中的過(guò)程的示意圖。
具體實(shí)施例方式大體上，本文中描述的本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)成使構(gòu)件成本和制造成本降低的中空纖維過(guò)濾設(shè)備。中空纖維直接密封到為過(guò)濾系統(tǒng)的一體部分的柔性袋或剛性容器中，而不是中空纖維單元，其中，纖維密封在用于支撐或保護(hù)的分離圓筒形外殼中。柔性袋或剛性容器可以用作用于起始材料、滲透物、廢物過(guò)濾物或目標(biāo)保留物的容器。目標(biāo)保留物指的是意圖從起始材料分離并且分離地收集的子材料中的一個(gè)或多個(gè)。在某些實(shí)施例中，中空纖維過(guò)濾單元直接布置在柔性袋中，其中，中空纖維的內(nèi)腔的流動(dòng)入口和流動(dòng)出口覆蓋有在袋外側(cè)延伸的流動(dòng)端口。因?yàn)橄鈿ず蜐B透端口，所以設(shè)備設(shè)計(jì)可以使材料成本降低。另外，無(wú)外殼或袋過(guò)濾器設(shè)計(jì)可以允許諸如輔助管道、配件和外殼構(gòu)件的一次性過(guò)濾器裝置的其他非過(guò)濾構(gòu)件的數(shù)量或尺寸的減小。設(shè)計(jì)還可以允許簡(jiǎn)化制造方案。在圖I中示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，無(wú)外殼過(guò)濾單元可以設(shè)計(jì)成使得過(guò)濾單元布置在用于分離或存儲(chǔ)過(guò)濾材料的過(guò)濾裝置的單元內(nèi)。如所示，過(guò)濾器I具有“U”形狀，其中，過(guò)濾器的入口和出口封裝在柔性袋2的相同側(cè)上。如所示，柔性袋可以用作細(xì)胞樣品處理器(CSP)系統(tǒng)中的滲透收集袋，其中，無(wú)外殼過(guò)濾器布置在袋內(nèi)。雖然本發(fā)明可以使用在CSP系統(tǒng)中，但是它還可以更一般地使用在利用中空纖維過(guò)濾系統(tǒng)的應(yīng)用中。具有該構(gòu)造的過(guò)濾器可以等同于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)起作用，其中，過(guò)濾器將被分離地容納，但是將不要求過(guò)濾器外殼和兩個(gè)滲透端口的使用，從而使過(guò)濾器材料成本顯著地降低。因?yàn)樵谶^(guò)濾期間，正壓位于纖維的內(nèi)腔內(nèi)，所以將不存在來(lái)自袋而不是外殼的使用的任何牽連(implication)。在袋內(nèi)的纖維的構(gòu)造可以影響流體處理和選定成滿足過(guò)程要求的構(gòu)造，該過(guò)程要求可以取決于弄濕或未弄濕的纖維外部。如圖2所示，在某些實(shí)施例中，過(guò)濾器單元I還可以封裝在袋2的相對(duì)側(cè)上。這種直通構(gòu)造可以給出某些優(yōu)點(diǎn)，諸如使預(yù)先弄濕過(guò)濾器變得容易。在某些實(shí)施例中，可以使用從外向內(nèi)(outside-in)流動(dòng)，并且過(guò)濾單元因此定位。例如，如果起始材料是諸如血的生物材料，則包括過(guò)濾單元的袋可以是血袋。抽吸可以用于使包含的血凈化并且使廢物留在血袋中(即，利用從外向內(nèi)流動(dòng))。在該情況下，可以將纖維放置成穿過(guò)血袋的底部，所以它們連續(xù)地浸沒(méi)在液體中，并且系統(tǒng)可以使用背部沖洗(back flush)以對(duì)纖維進(jìn)行清理。這在如下情況中可以是有用的期望預(yù)先過(guò)濾進(jìn)入材料，其可以具有許多污垢或太粘而不能推過(guò)內(nèi)腔。如果不主動(dòng)向前流動(dòng)穿過(guò)過(guò)濾器，則在某些應(yīng)用中使用袋過(guò)濾器的可能缺點(diǎn)可以是滲透物的回滲。這可以利用適當(dāng)?shù)拇^(guò)濾器設(shè)計(jì)來(lái)避免。例如，在某些實(shí)施例中，中空纖維可以通過(guò)使用U形構(gòu)造或通過(guò)水平地封裝在袋的頂部處而與袋中的滲透池隔離，所以纖 維不浸沒(méi)在滲透物中。在某些實(shí)施例中，容器可以切割或定尺寸成與特定過(guò)程相符以便不限制于標(biāo)準(zhǔn)中空纖維過(guò)濾器所具有的線性圓筒形幾何形狀。在某些實(shí)施例中，容器可以包括熔化密封以形成柔性袋腔的平面柔性膜。在其他的實(shí)施例中，柔性袋可以具有三維形狀，諸如吹模制袋。除了與中空纖維過(guò)濾單元一起使用的這些端口之外，袋還可以包含多個(gè)入口端口和出口端口。在某些實(shí)施例中，中空纖維過(guò)濾單元I可以布置在剛性容器中，其中，容器可以具有預(yù)成形三維形狀。在某些實(shí)施例中，容器通過(guò)熔化密封諸如但不受限于注射模制部件、壓縮模制部件或吹模制部件的兩個(gè)分離熱塑性部件8形成。在生產(chǎn)期間，過(guò)濾器構(gòu)件和附加附件放置在剛性部件中的一個(gè)上的適當(dāng)區(qū)域中。第二剛性部件配置在頂部上并且熔化密封于過(guò)濾器構(gòu)件、附件構(gòu)件和第一剛性部件以形成密封容器。與柔性袋過(guò)濾器相比，容器的剛性壁可以給予中空纖維更多保護(hù)。在圖3中示出剛性容器的代表性實(shí)施例。甚至在使用期間，過(guò)濾器可以設(shè)計(jì)成保持柔性。該特征在諸如軍事領(lǐng)域急救包的空間受限制的應(yīng)用中可以是有利的。在其他的應(yīng)用中，可取的是使無(wú)外殼過(guò)濾器免于纖維損壞的可能性。在某些應(yīng)用中，將袋中過(guò)濾器固定在包裝盤(packing tray)內(nèi)可以是可取的。包裝盤可以是剛性或半剛性設(shè)計(jì)。在其他的應(yīng)用中，可以使用加強(qiáng)中空纖維。初始柔性袋過(guò)濾器可以設(shè)計(jì)成是剛性的以在運(yùn)輸和使用期間保護(hù)中空纖維免受損壞。這可以通過(guò)在袋內(nèi)產(chǎn)生附加室而實(shí)現(xiàn)，該附加室在生產(chǎn)和密封期間填充有空氣。在可選實(shí)施例中，其他的氣體、液體或泡沫可以用于填充隔間。這給予過(guò)濾器系統(tǒng)剛性而不使用附加構(gòu)件，并且與要求附加保護(hù)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)相比，可以提供較低成本解決方案。如圖4所示，在某些實(shí)施例中，附加室通過(guò)沿著柔性膜的相對(duì)側(cè)縱向地提供附加熔化密封件31而在生產(chǎn)過(guò)程中形成，該柔性膜可以用于形成柔性袋。熔化密封件沿著所述柔性袋的外周邊緣產(chǎn)生兩個(gè)附加隔間。如圖4進(jìn)一步示出，當(dāng)入口端口和出口端口沿著柔性袋的一個(gè)邊緣并置時(shí)，可以使用相似的過(guò)程。用于形成袋的兩個(gè)平面柔性膜可以沿著入口端口和出口端口的相對(duì)側(cè)熔化密封31以形成也可以填充有氣體、液體或泡沫以提供支撐的、沿著柔性袋的下邊緣的隔間。
在某些實(shí)施例中，中空纖維過(guò)濾器設(shè)備的構(gòu)件聚合地(polymeric)包括材料,其可以被消毒，并且滿足用于生物相容性的FDA要求和USP要求中的至少一個(gè)。該構(gòu)件包括使用在中空纖維束、封裝材料、端蓋和柔性袋的構(gòu)造中的材料。還可以包括可以與經(jīng)歷過(guò)濾或加工的材料接觸的、諸如保持夾、密封劑和粘合劑的輔助構(gòu)件?？梢岳酶鞣N制造方法生產(chǎn)中空纖維過(guò)濾器設(shè)備。制造方法可以包括分批過(guò)程、半連續(xù)過(guò)程或連續(xù)過(guò)程。圖5是示出分批過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，該分批過(guò)程可以用于構(gòu)造接著可以布置在柔性袋內(nèi)的中空纖維單元。如所示，中空纖維束3定尺寸成配合在期望設(shè)備內(nèi)，并且執(zhí)行阻塞步驟。阻塞步驟可以是若干方法中的一個(gè)熱方法(激光、熱氣槍、火焰、熱蠟、熱刀等)或化學(xué)方法(UV或熱可固化環(huán)氧樹脂、聚氨酯、硅樹脂、丙烯酸樹脂等)，由此中空纖維束的端部具有相對(duì)光滑橫截表面。兩個(gè)封裝杯4可以填充有封裝材料，并且中空纖維束的兩個(gè)端部插入到每個(gè)封裝杯中。封裝材料是可固化粘合劑，其部分地用于在中空纖維束周圍形成密封并且提供粘合。封裝材料可以包括UV固化粘合劑、可見光固化粘合劑、熱固化粘合劑、熱塑性樹脂、熱固性樹脂或以上材料的組合。在某些實(shí)施例中，封裝材料可以是UV或熱可固化環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚氨酯、或丙烯酸樹脂。封裝杯的設(shè)計(jì)可以是非圓筒形的。諸如錐形頂部的非圓筒形設(shè)計(jì)可以允許單一纖維插入步驟而沒(méi)有未固化封裝材料的溢出。隨著時(shí)間的過(guò)去，封裝材料可以安置到纖維間空間中，從而提供良好密封。封裝杯可以構(gòu)造成允許纖維束的快速浸沒(méi)，同時(shí)限制材料的從杯中溢出的量，并且限制纖維的暴露于封裝材料的長(zhǎng)度。如圖5進(jìn)一步示出，通過(guò)每個(gè)封裝杯的近端進(jìn)行橫截面切割以形成封裝套管5和使敞開中空纖維暴露。因此，封裝套管包括封裝材料?？梢栽诜庋b材料的固化之前、期間或之后進(jìn)行橫截面切割。接著，端蓋6可以插入在每個(gè)封裝套管上面。端蓋可以具有各種設(shè)計(jì)以允許插入到柔性袋2的入口端口和出口端口 7中。圖6是示出半連續(xù)制造過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中，連續(xù)的中空纖維束沿著纏繞設(shè)備縱向地對(duì)齊。如所示，端蓋外殼9可以按照制造過(guò)程在設(shè)定位置處附接于中空纖維束?？梢曰谄谕倪^(guò)濾單元尺寸選擇位置。端蓋外殼可以包括兩個(gè)部件，其按照蛤殼型配置配合在一起，并且還包括外部填充端口 10。封裝材料可以注射到外部填充端口中，使得封裝材料接觸下面的中空纖維束。接著，封裝材料固化以形成封裝套管。端蓋外殼可以按橫截面方式切割以使敞開中空纖維暴露同時(shí)保留端蓋外殼的部分。多于一次切割可以用于移除填充端口。端蓋可以通過(guò)各種方法附接于封裝套管，該各種方法包括但不受限于粘合劑、溶劑粘結(jié)、螺紋密封、保持夾、熔化密封、壓力配合或以上方法的組合。在可選實(shí)施例中，封裝套管和端蓋的功能性可以組合成單一單元，其具有為纖維束提供粘合并且為柔性袋提供附接點(diǎn)的功能性。袋可以在中空纖維單元之上構(gòu)造。如所示，中空纖維單元可以定位在兩個(gè)柔性片膜之間，并且兩個(gè)平面柔性膜的外周邊緣密封在一起以形成柔性袋。在某些實(shí)施例中，中空 纖維單元的定位通過(guò)提供兩個(gè)膜層而得到幫助，其中，膜層具有沿著膜的邊緣的匹配孔以在密封時(shí)形成入口端口和出口端口。中空纖維單元可以定位在兩個(gè)柔性片膜之間，使得端蓋外殼插入到孔中。兩個(gè)平面柔性膜的外周邊緣可以密封以形成柔性袋。在可選實(shí)施例中，可以使用替代柔性膜的剛性三維部件以提供用于中空纖維的剛性容器。在其他的實(shí)施例中，中空纖維單元可以分離地布置在預(yù)成形容器內(nèi)，接著，端蓋可以插入到容器的入口端口和出口端口中。中空纖維單元可以在密封之前布置在容器內(nèi)。在其他的實(shí)施例中，中空纖維單元可以插入穿過(guò)入口端口或出口端口到容器中。在每個(gè)實(shí)施例中，容器可以是柔性袋或剛性容器并且獲得閉合過(guò)濾設(shè)備。
圖7示出了利用連續(xù)制造過(guò)程的實(shí)施例，由此，封裝材料沿著纏繞設(shè)備在設(shè)定點(diǎn)處施加于中空纖維束。如圖7所示，UV可固化封裝材料11利用間歇噴墨型噴霧噴嘴施加。還可以使用將封裝材料直接施加于纖維束的可選方法，包括但不受限于噴霧涂覆、滾動(dòng)涂覆和葉片涂覆。封裝材料在線固化以形成封裝套管12。接著，中空纖維可以沿著封裝套管切割以使敞開中空纖維暴露同時(shí)保留封裝套管的部分。端蓋外殼可以附接于封裝套管的端部以形成中空纖維單元。在其他的實(shí)施例中，封裝套管可以充當(dāng)端蓋外殼并且直接插入到袋的入口端口和出口端口中。如圖7進(jìn)一步示出，在某些實(shí)施例中，噴嘴13可以定位在中空纖維束內(nèi)，從而將密封劑涂料灌注到內(nèi)部區(qū)段上。密封劑涂料可以提供纖維之間的粘合。密封劑可以與封裝材料相同或是與封裝材料不同的材料。在某些實(shí)施例中，可以使用封裝材料，然而，加工輔助劑或溶劑可以添加以改變粘性或其他的特性以有助于擴(kuò)散。在某些實(shí)施例中，纖維可以在在線(inline)纏繞過(guò)程中按各種倍數(shù)添加以使纖維束的尺寸增大同時(shí)保持束完整性或強(qiáng)度。密封劑涂料還可以在封裝材料上游或下游在制造過(guò)程期間按不同倍數(shù)添加。圖8是實(shí)施例的示意圖，其示出封裝材料施加為填充可收回模具14的熱的熱塑性樹脂。該過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)是模具將提供良好圓筒形狀以用于與端蓋配合?？勺⑸錁渲梢赃x定為封裝材料，其具有足以密封纖維而不使纖維垮塌或熔化的模具填充速率。材料還應(yīng)當(dāng)具有良好模具釋放特性?？勺⑸錁渲梢园ǖ皇芟抻诟吡鲃?dòng)性聚丙烯或乙烯醋酸乙烯月旨(ethylene vinyl acetate)。其他的實(shí)施例可以使噴霧涂覆和在線模制二者組合以形成中空纖維單元。這在圖9中示出，其中在使用纖維束15的內(nèi)部和外部上的UV固化樹脂之后，進(jìn)行熱的熱塑性樹脂16的注射包模(overmolding)。二次模制可以用于確保與封裝套管的形狀和外徑相關(guān)的尺寸規(guī)格，并且允許與端蓋的充分配合，同時(shí)初始UV噴霧涂覆可以給出足夠的剛性以在模制步驟期間保持中空纖維腔的完整性。在某些實(shí)施例中，中空纖維單元可以布置在預(yù)成形的柔性袋內(nèi)，并且端蓋附接于柔性袋的入口端口和出口端口。端蓋附接于袋可以使用包括但不受限于溶劑粘結(jié)、螺紋密封、熔化密封或以上方法的組合的各種方法。圖10示出了過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例，中空纖維單元I通過(guò)該過(guò)程密封在袋2中。該過(guò)程可以使用蛤殼型壓緊，其中，快速冷卻壓板(platen)可以用于將纖維密封在袋中?？蛇x袋密封概念在圖11中示出并且描述中空纖維束的各種密封技術(shù)。如所示，束可以利用可以使用在某些實(shí)施例中的、端蓋熔化密封19、直接到端蓋的密封、外殼熔化密封20或組合熔化密封21方法粘附。如果在過(guò)濾器單元中存在破裂，則端蓋熔化密封件可以用于保持無(wú)菌性。端蓋熔化密封件將確保材料包含在袋中，從而允許在不同過(guò)濾器裝置中的完全無(wú)菌恢復(fù)和試驗(yàn)。組合的混合熔化密封件還將保持無(wú)菌性和消除對(duì)溶劑焊接或螺紋連接的需要。在每個(gè)實(shí)施例中，可以使用剛性熱塑性部件替代袋。實(shí)驗(yàn)
利用圖中示出的分批過(guò)程構(gòu)造無(wú)外殼過(guò)濾器。如所示，中空纖維束3被阻塞，插入到包含封裝材料的封裝杯4中，并且封裝套管5形成在束周圍。端蓋6被附接并且插入到過(guò)濾器袋的入口端口和出口端口 7中。在利用標(biāo)準(zhǔn)外殼型過(guò)濾器進(jìn)行的成對(duì)試驗(yàn)中對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行試驗(yàn)。在表I中示出結(jié)果。表I.標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器和無(wú)外殼U形過(guò)濾器的成對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種制造無(wú)外殼中空纖維過(guò)濾設(shè)備的方法，其包括如下步驟 壓縮、切割并且熱密封中空纖維束的端部； 將切割的中空纖維束的兩個(gè)端部插入到填充有可固化封裝材料的分離封裝杯中； 固化所述封裝材料； 切割所述封裝杯和中空纖維束以使敞開中空纖維暴露同時(shí)保留所述封裝杯的部分； 使端蓋外殼附接于所述封裝杯的保留部分； 提供兩個(gè)熱塑性部件，其中，所述熱塑性部件具有沿著所述熱塑性部件的邊緣的匹配孔以在密封時(shí)形成入口端口和出口端口； 使所述中空纖維單元定位在兩個(gè)熱塑性部件之間，使得所述端蓋外殼插入到所述孔中；和 使所述兩個(gè)熱塑性部件的外周邊緣密封在一起以形成閉合過(guò)濾設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述熱塑性部件包括平面柔性膜。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟 沿著所述柔性膜的相對(duì)側(cè)縱向地形成附加熔化密封件，以沿著所述柔性袋的外周邊緣形成具有兩個(gè)附加隔間的柔性袋；和 以空氣、液體或泡沫中的至少一個(gè)填充所述隔間。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述入口端口和所述出口端口沿著所述柔性袋的一個(gè)邊緣并置，并且所述兩個(gè)平面柔性膜沿著所述入口端口和所述出口端口的相對(duì)側(cè)熔化密封以形成沿著所述柔性袋的下邊緣的隔間，并且其中，所述隔間填充有空氣、液體或泡沫中的至少一個(gè)。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述熱塑性部件包括剛性三維部件。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述封裝材料包括UV固化粘合劑、可見光固化粘合劑、熱固化粘合劑、熱塑性樹脂、熱固性樹脂或以上材料的組合。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述端蓋外殼具有錐形設(shè)計(jì)，使得所述端蓋外殼的內(nèi)徑在與所述中空纖維束相對(duì)的一側(cè)上減小。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述封裝杯設(shè)計(jì)成使得封閉部分是圓筒形的，并且敞開部分具有漏斗形狀。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述端蓋外殼通過(guò)粘合劑、溶劑粘結(jié)、螺紋密封、保持夾、熔化密封、壓縮密封、壓力配合或以上方法的組合獨(dú)立地附接于所述封裝套管、所述入口端口和所述出口端口。
10.一種制造無(wú)外殼中空纖維過(guò)濾設(shè)備的方法，其包括如下步驟 形成沿著纏繞設(shè)備縱向地對(duì)齊的連續(xù)中空纖維束； 沿著所述纏繞設(shè)備在設(shè)定位置處將封裝材料施加于所述中空纖維束； 固化所述封裝材料以形成封裝套管； 切割封裝套管和中空纖維束以使敞開中空纖維暴露同時(shí)保留所述封裝套管的部分； 使端蓋外殼附接于所述封裝套管的保留部分； 提供兩個(gè)熱塑性部件，其中，所述熱塑性部件具有沿著膜的邊緣的匹配孔以在密封時(shí)形成入口端口和出口端口； 使所述中空纖維單元定位在兩個(gè)熱塑性部件之間，使得所述端蓋外殼插入到所述孔中；和使所述兩個(gè)熱塑性部件的外周邊緣密封在一起以形成閉合過(guò)濾設(shè)備。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述熱塑性部件包括平面柔性膜。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟沿著所述平面柔性膜的相對(duì)側(cè)縱向地形成附加熔化密封件，以沿著所述柔性袋的外周邊緣形成具有兩個(gè)附加隔間的柔性袋；和以空氣、液體或泡沫中的至少一個(gè)填充所述隔間。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述入口端口和所述出口端口沿著所述柔性袋的一個(gè)邊緣并置，并且所述平面柔性膜沿著所述入口端口和所述出口端口的相對(duì)側(cè)熔化密封以形成沿著所述柔性袋的下邊緣的隔間，并且其中，所述隔間填充有空氣、液體或泡沫中的至少一個(gè)。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述熱塑性部件包括剛性三維部件。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述封裝材料包括UV固化粘合劑、可見光固化粘合劑、熱固化粘合劑、熱塑性樹脂、熱固性樹脂或以上材料的組合。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述端蓋外殼具有錐形設(shè)計(jì)，使得所述端蓋外殼的內(nèi)徑在與所述中空纖維束相對(duì)的一側(cè)上減小。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述端蓋外殼通過(guò)粘合劑、溶劑粘結(jié)、螺紋密封、保持夾、熔化密封、壓縮密封、壓力配合或以上方法的組合獨(dú)立地附接于所述封裝套管、所述入口端口和所述出口端口。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括將密封劑涂料施加于所述中空纖維束以提供纖維之間的粘合的步驟。
19.一種制造無(wú)外殼中空纖維過(guò)濾設(shè)備的方法，其包括如下步驟形成沿著纏繞設(shè)備縱向地對(duì)齊的連續(xù)中空纖維束；沿著所述纏繞設(shè)備在設(shè)定位置處將端蓋外殼附連于所述中空纖維束，其中，所述端蓋外殼包括外部填充端口；將封裝材料注射到所述外部填充端口中，使得封裝材料接觸所述中空纖維束；固化所述封裝材料以形成封裝套管；切割所述端蓋外殼以使敞開中空纖維暴露同時(shí)保留所述端蓋外殼的部分；提供兩個(gè)熱塑性部件，其中，所述熱塑性部件具有沿著所述熱塑性部件的邊緣的匹配孔以在密封時(shí)形成入口端口和出口端口；使所述中空纖維單元定位在所述兩個(gè)熱塑性部件之間，使得所述端蓋外殼插入到所述孔中；和使所述兩個(gè)熱塑性部件的外周邊緣熔化密封在一起以形成閉合過(guò)濾設(shè)備。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述端蓋外殼利用兩個(gè)部件鎖定連接、包?；蛞陨戏椒ǖ慕M合進(jìn)行附接。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述封裝材料包括UV固化粘合劑、可見光固化粘合劑、熱固化粘合劑、熱塑性樹脂、熱固性樹脂或以上材料的組合。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括將密封劑涂料施加于所述中空纖維束以提供纖維之間的粘合的步驟。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述熱塑性部件包括平面柔性膜。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟 沿著所述平面柔性膜的相對(duì)側(cè)縱向地形成附加熔化密封件，以沿著所述柔性袋的外周邊緣形成具有兩個(gè)附加隔間的柔性袋；和 以空氣、液體或泡沫中的至少一個(gè)填充所述隔間。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述入口端口和所述出口端口沿著所述柔性袋的一個(gè)邊緣并置，并且所述平面柔性膜沿著所述入口端口和所述出口端口的相對(duì)側(cè)熔化密封以形成沿著所述柔性袋的下邊緣的隔間，并且其中，所述隔間填充有空氣、液體或泡沫中的至少一個(gè)。
26.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述熱塑性部件包括剛性三維部件。
27.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述端蓋外殼通過(guò)粘合劑、溶劑粘結(jié)、螺紋密封、保持夾、熔化密封、壓縮密封、壓力配合或以上方法的組合附接于所述入口端口和所述出口端口。
28.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括將密封劑涂料施加于所述中空纖維束以提供纖維之間的粘合的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法，其通過(guò)利用分批過(guò)程、連續(xù)過(guò)程和半連續(xù)過(guò)程將封裝纖維束(1)封入在兩個(gè)熱塑性部件(8)之間而制造中空纖維過(guò)濾設(shè)備。還提供使設(shè)備的剛性增大的制造方法。
文檔編號(hào)B01D63/02GK102639216SQ201080055685
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者E.D.威廉斯, J.M.懷特, N.L.伍德, O.S.奎里翁, P.A.舍馬克, R.A.哈欽森, W.B.格里芬 申請(qǐng)人:通用電氣公司