內(nèi)的一系列紡絲口,向其施加高電壓并 通過其噴出聚合物溶液。同時,任選地被加熱的壓縮空氣從位于紡絲口的側(cè)面或外圍的空 氣噴嘴噴出??諝馔ǔ1幌蛳乱龑?dǎo),并且作為吹氣流包圍并推進新噴射出的聚合物溶液并 且促進形成纖維網(wǎng),其被收集在位于真空室上方的接地的多孔收集帶上。該電吹法能夠在 相對短期內(nèi)形成基重超過約Igsm,甚至高達約40gsm或更高的商品尺寸和數(shù)量的納米網(wǎng)。
[0024] 授予Bates等人的美國專利公布2007/0075015教導(dǎo)用于過濾液體中的顆粒物質(zhì)的 液體過濾介質(zhì),其包含任選地置于粗布(scrim)層上的至少一層平均直徑小于1,000納米的 納米纖維。該過濾介質(zhì)在相對高水平的緊密度(3〇11(1;[17)下流速為至少0.05化/1]1;[]1八1]1 2。 該介質(zhì)在壓差增高化si (14kPa)至ISpsi(IOOkPa)時流速沒有明顯降低。
[0025] 授予Xu的美國專利公布2007/0018361教導(dǎo)通過反應(yīng)型電紡制備納米纖維,其中電 紡法與在線反應(yīng)器(其中進行化學或光化學反應(yīng))聯(lián)用。Xu中教導(dǎo)的方法利用電紡能夠由交 聯(lián)的聚合物及其它材料制備納米纖維。
[00%]授予化en的美國專利公布2009/0026137教導(dǎo)用包含與微孔膜相鄰并任選地粘合 的納米網(wǎng)的復(fù)合介質(zhì)制備液體過濾器。該膜的特征是在評定的粒徑下LRV值為3.7,并且該 納米網(wǎng)在所述膜的評定粒徑下具有大于0.1的分級過濾效率。該納米網(wǎng)在所述效率下還具 有大于0.0002的厚度效率比。該納米網(wǎng)用來賦予該膜深度過濾。
[0027]期望具有可靠的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),當從通過該過濾介質(zhì)的液體除去微 生物時,其微生物LRV大于約8,適合完全截留微生物如細菌,特別是支原體,和/或缺陷短波 單胞菌;LRV大于約9,適合完全截留缺陷短波單胞菌,并且同時達到高滲透率和高通過量。
[0028] 此外,該多孔電紡納米纖維過濾介質(zhì)易于改變尺寸,可適應(yīng)于數(shù)毫升至數(shù)千升的 樣品流體的處理體積,并且能夠與各種過濾方法和裝置一起使用。本發(fā)明設(shè)及運些,W及其 它目的和實施方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0029] 本發(fā)明設(shè)及使液體通過多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),從而從該液體中除去 微生物的方法。所述電紡納米纖維液體過濾介質(zhì)可被或不被置于多孔支持體或基材上使 用。所述電紡納米纖維液體過濾介質(zhì)可被制成各種形狀、尺寸、厚度和密度,例如,多孔的、 聚合物納米纖維墊。
[0030] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其缺陷短波單 胞菌LRV大于約9,并且所述納米纖維的平均纖維直徑為約IOnm-約lOOOnm。
[0031] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其缺陷短波 單胞菌LRV大于約9,并且所述過濾介質(zhì)的孔隙率為約80%-約95 %。
[0032] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其支原體LRV 大于約4,并且其在IOpsi壓差下的液體滲透率大于約3,000LMH.(升每平方米每小時)。
[0033] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其支原體LRV 大于約8,并且其在IOpsi壓差下的液體滲透率大于約3,000LMH。
[0034] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其缺陷短波 單胞菌LRV大于約9,并且被制成為厚度約Imi-約500WI1的纖維多孔墊。
[0035] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其缺陷短波 單胞菌LRV大于約9,并且其在IOpsi壓差下的液體滲透率大于約10,000LMH。
[0036] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其支原體LRV 大于約8,并且所述納米纖維的平均纖維直徑為約IOnm-約1,OOOnm。
[0037] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其支原體LRV 大于約8,并且其在IOpsi壓差下的液體滲透率大于約3,000LMH。
[0038] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其支原體LRV 大于約8,并且所述過濾介質(zhì)的孔隙率為約80%-約95 %。
[0039] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其支原體LRV 大于約8,并且被制成厚度約Imi-約500WI1的纖維多孔墊。
[0040] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及多孔的電紡納米纖維液體過濾介質(zhì),其支原體LRV 大于約8,并且其在IOpsi壓差下的液體滲透率大于約10,000LMH。
[0041] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及方法:通過使用電紡裝置,由聚合物溶液中的一種 或多種電紡聚合物納米纖維形成多孔過濾介質(zhì),并對該溶液施加大于約IOkV的電位,并且 收集電紡聚合物纖維作為無紡墊。
[0042] 在另一實施方案中,本發(fā)明設(shè)及復(fù)合多孔過濾裝置,其包含微生物LRV大于約8的 過濾介質(zhì),并且包含置于多孔支持體或多孔基材上的電紡聚合物納米纖維墊。
[0043] 在W下詳細的說明書和權(quán)利要求書中說明本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。對本領(lǐng)域技 術(shù)人員而言顯而易見,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可對本發(fā)明進行許多修改 和改變。應(yīng)理解W上概述及W下詳述、權(quán)利要求書和附圖僅是示例性和解釋性,并且意在提 供本教導(dǎo)的各種實施方案的解釋。只是借助于實施例體現(xiàn)本文所述的具體實施方案,而絕 不意在限制。
【附圖說明】
[0044] 包括在本申請中并且作為本申請組成部分的【附圖說明】用于解釋本發(fā)明的目前考 慮的實施方案,其和說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
[0045] 圖1是本發(fā)明的一個實施方案所述的電紡納米纖維的方法的示意圖。聚合物溶液 10,轉(zhuǎn)鼓20,移動收集帶30,接地電極35,高壓電源40,由電場50制得的聚合物纖維,由聚合 物纖維形成的纖維墊60。
[0046] 圖2是來自實施例1中列舉說明的本發(fā)明的一個實施方案的尼龍纖維的橫截面掃 描電子顯微鏡照片。
[0047] 圖3是來自實施例1中列舉說明的本發(fā)明的一個實施方案的尼龍纖維的正面掃描 電子顯微鏡照片。
[0048] 圖4是來自實施例2中列舉說明的本發(fā)明的另一實施方案的尼龍纖維的掃描電子 顯微鏡照片。
[0049] 圖5是來自對比例1的對稱商品膜Durap,ore?MVPP的掃描電子顯微鏡照片。
[0050] 圖6是來自對比例2的對稱商品膜D山'apore ? GVPP的掃描電子顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0051] 本文無論在上文或下文中引用的所有出版物、專利和專利申請通過援引特此整個 并入,正如各篇出版物、專利或?qū)@暾埍惶匾獾胤謩e指出通過援引并入本文。
[0052] 除非另外指出,就本說明書和權(quán)利要求書而言,本說明書和權(quán)利要求書中使用的 表述組分的量、材料的百分比或比例、反應(yīng)條件的所有數(shù)值及其它數(shù)值應(yīng)理解為在所有情 況中被術(shù)語"約"修飾。
[0053] 因此,除非相反地指出,W下說明書和隨附權(quán)利要求書中所述的數(shù)值參數(shù)是可根 據(jù)本發(fā)明尋求獲得的期望性質(zhì)改變的近似值。絕非試圖限制將等同原則應(yīng)用于本權(quán)利要求 書的范圍,應(yīng)至少根據(jù)記錄的有效數(shù)字的數(shù)值并應(yīng)用常規(guī)的舍入法解釋各數(shù)值參數(shù)。
[0054] 盡管表述本發(fā)明的寬范圍的數(shù)值域和數(shù)值參數(shù)是近似值,但是盡可能準確地記錄 具體實施例中所述的數(shù)值。然而,任何數(shù)值固有地包含由它們各自的實驗測定中存在的標 準偏差必然產(chǎn)生的某些誤差。此外,本文公開的所有范圍應(yīng)理解為涵蓋其中所含的所有子 范圍。例如,"1-10"包括最小值1與最大值1〇(包含端點)之間的任何和全部子范圍,即,具有 等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范圍,例如,5.5-10。
[0055] 在進一步詳述本發(fā)明之前,對多個術(shù)語進行定義。運些術(shù)語的使用不是限制本發(fā) 明的范圍,而是僅為了便于描述本發(fā)明。
[0056] 在本文使用時,除非上下文明確地另外指出,單數(shù)形式"一個"、"一種"和"該/此/ 運"包括復(fù)數(shù)的所指物。
[0057] 術(shù)語"納米纖維"是指直徑為數(shù)十納米至數(shù)百納米但通常小于一微米的纖維。
[005引術(shù)語"過濾媒介"或"過濾介質(zhì)"是指當攜帶微生物污染物的流體通過材料或材料 聚集物(collection of material)時其中的微生物沉積在所述材料或材料聚集物之中或 之上的材料或材料聚集物。
[0059] 術(shù)語"通量"和"流速"可互換地用來指某個體積的流體通過特定面積的過濾介質(zhì) 的速度。
[0060] 本發(fā)明的過濾介質(zhì)包含多孔的電紡納米纖維液體過濾墊。所述納米纖維的平均纖 維直徑為約IOnm-約10(K)nm。所述過濾介質(zhì)的平均孔徑為約0.1皿-約1皿。所述過濾介質(zhì)的 孔隙率為約80%-約95%。所述過濾介質(zhì)的厚度為約Imi-約500皿,優(yōu)選為約50WH-約200皿。 所述過濾介質(zhì)的液體滲透率大于約300LMH/PS i。
[0061] 適合用于本發(fā)明的納米纖維中的聚合物包括熱塑型和熱固型聚合物。適合的聚合 物包括但不限于:尼龍、聚酷亞胺、脂肪族聚酷胺、芳香族聚酷胺、聚諷、纖維素、乙酸纖維素 醋、聚酸諷、聚氨醋、聚(脈氨醋Kpoly(urea urethane))、聚苯并咪挫、聚酸酷亞胺、聚丙締 臘、聚(對苯二甲酸乙二醇醋)、聚丙締、聚苯胺、聚(氧化乙締)、聚(糞二甲酸乙二醇醋)、聚 (對苯二甲酸下二醇醋)、苯乙締-下