專利名稱：：干燥物質(zhì)、制備及其用途的制作方法干燥物質(zhì)、制備及其用途相關(guān)申請(qǐng)對(duì)同此同一日期提交的共同擁有的、在審的()進(jìn)行交叉引用。領(lǐng)域本發(fā)明涉及呈現(xiàn)水滲透蒸發(fā)特性的膜和其他物質(zhì)的領(lǐng)域。背景從諸如有機(jī)氣體的氣體中分離或去除諸如水的液體是化學(xué)、石化、醫(yī)療和能源工業(yè)中重要的工藝。在各種各樣的有機(jī)溶劑的初級(jí)生產(chǎn)(primaryproduction)，在回收和循環(huán)用過(guò)的溶劑以及在從化學(xué)平衡反應(yīng)中除水以將反應(yīng)驅(qū)動(dòng)向優(yōu)選的產(chǎn)物中，除水是重要的。要求不含或基本上不含諸如水的液體的氣體的另一種應(yīng)用是醫(yī)學(xué)呼吸分析，施行該分析以提供與患者的病情有關(guān)的信息。通常施行的氣體分析的示例是二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)儀(capnography)，其監(jiān)測(cè)呼吸的二氧化碳(CO2)濃度，該濃度通常是隨時(shí)間變化的。隨時(shí)間變化的呼吸的CO2濃度可以用于直接監(jiān)測(cè)呼入的和呼出的CO2的濃度，并間接監(jiān)測(cè)患者血液中的CO2濃度。還可以單獨(dú)或組合測(cè)量諸如氧氣(O2)、一氧化碳(CO)、氮?dú)饣蝾愃茪怏w的其他氣體。在呼吸分析系統(tǒng)中，例如二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)儀，可以對(duì)呼吸氣體進(jìn)行取樣，諸如通過(guò)主流分析儀或側(cè)流分析儀進(jìn)行取樣。在主流分析儀中，樣品室被設(shè)置在患者的氣流中，通常在患者的呼吸系統(tǒng)的末端附近。此裝置通常比側(cè)流系統(tǒng)更重和更麻煩。在側(cè)流分析儀中，通常通過(guò)管從呼吸系統(tǒng)中提取氣體。管(其可以被連接至管接頭)將氣體驅(qū)動(dòng)至取樣位置(諸如取樣室)。優(yōu)選的是，在流體樣品的情形中隨時(shí)清除取樣線的液體如冷凝出來(lái)的液體，以便進(jìn)行連續(xù)的、無(wú)干擾的監(jiān)測(cè)。冷凝出來(lái)的液體通常指的是在取樣管中從濕氣(呼吸中的水蒸氣)冷凝出來(lái)的水。冷凝出來(lái)的液體是通常妨礙呼吸分析，尤其是妨礙側(cè)流二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)儀的主要問(wèn)題。由于呼出的和吸入的呼吸氣體是潮濕的且相對(duì)溫暖的，所以管內(nèi)的內(nèi)部濕度水平是高的，尤其在呼吸連接區(qū)域附近是高的。根據(jù)氣道濕化系統(tǒng)和患者的需要，在通常用在通常高于環(huán)境溫度(如，約34°c)的溫度下具有高達(dá)100%濕度的氣體(如，空氣)進(jìn)行人工通氣的被插管的患者時(shí)，也是這種情形。濕氣(水蒸氣)通常在管的內(nèi)部冷凝，當(dāng)管延伸得離呼吸連接區(qū)域更遠(yuǎn)而因溫度降低時(shí)尤其如此。已經(jīng)用于使流體脫水的各種工藝包括較新的基于膜的技術(shù)，諸如滲透蒸發(fā)和蒸氣滲透。滲透蒸發(fā)是一種涉及膜與進(jìn)料側(cè)或上游側(cè)上的流體(其可以包括氣體和/或液體)和與滲透?jìng)?cè)或下游側(cè)上的蒸氣進(jìn)行接觸的工藝。通常，將真空或惰性氣體施加到膜的蒸氣側(cè)以提供此工藝的驅(qū)動(dòng)力。通常，下游壓力低于滲透物的飽和壓力。除了在膜的進(jìn)料側(cè)上接觸蒸氣而不是接觸液體之外，蒸氣滲透非常類似于滲透蒸發(fā)。因?yàn)檫m于滲透蒸發(fā)分離的膜通常也適于蒸氣滲透分離，所以本文中使用的術(shù)語(yǔ)“滲透蒸發(fā)”包括“滲透蒸發(fā)”和“蒸氣滲透”兩者。已經(jīng)描述了使用在滲透蒸發(fā)脫水工藝中的多種不同類型的膜。用于制備膜的材料包括親水性有機(jī)聚合物，諸如聚乙烯醇、聚酰亞胺、聚酰胺和聚電解質(zhì)。此外，已經(jīng)使用了具有微孔結(jié)構(gòu)的諸如分子篩和礦物(如，沸石，其是鋁硅酸鹽礦物)的無(wú)機(jī)材料。起先，基于聚合物的滲透蒸發(fā)膜包括密實(shí)的、均勻的膜。這種膜的典型示例由Yamasaki等人進(jìn)行描述[J.Appl.Polym.Sci.60(1996)743-48]，該文獻(xiàn)在此以引用方式全文并入。當(dāng)這些膜相當(dāng)厚時(shí)，它們存在通量(每單位時(shí)間流過(guò)單位膜面積的流體的量)低的缺陷。雖然通過(guò)減小膜的厚度可以增大膜的通量，但是這導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度和堅(jiān)固性的降低。兩種途徑通常已經(jīng)用于克服上述膜(其中一些膜可以被認(rèn)為是均勻的膜)所遇到的問(wèn)題。第一種途徑涉及使用不對(duì)稱膜，其中密實(shí)的表面層被支撐在由相同的聚合物制成的更多孔的材料上。這種不對(duì)稱膜的典型示例由Huang等人公開(kāi)[Sep.Sci.Tech.28(1993)2035-48]，該文獻(xiàn)在此以引用方式全文并入。第二種途徑涉及在合適的支撐膜的表面上形成密實(shí)的薄膜，其中密實(shí)的表面層和支撐膜的化學(xué)組成通常是不同的。通常，支撐膜是超濾膜，該超濾膜可以包含結(jié)合入的織物以提供額外的強(qiáng)度。這些薄膜復(fù)合膜的示例描述在美國(guó)專利第4，755，299號(hào)、美國(guó)專利第5，334，314號(hào)、美國(guó)專利第4，802，988號(hào)和ΕΡ0,381，477中。然而，這些薄膜復(fù)合膜的一個(gè)主要的缺陷是它們的脆性。例如，通常使用的支撐在聚丙烯腈超濾膜載體上的交聯(lián)的聚(乙烯醇)膜通過(guò)在膜內(nèi)形成裂紋且通過(guò)膜的下落離開(kāi)載體的部分而易于受到破壞。因此，當(dāng)安裝和使用這些膜時(shí)，必須相當(dāng)?shù)匦⌒?。用使這些膜不含缺陷的方式制備這種膜也是困難的。特殊形式的薄膜復(fù)合膜被稱為“Simplex”膜。這些膜由使用相反電荷的聚電解質(zhì)的交替層的薄膜形成。這些膜是通過(guò)連續(xù)地浸漬在兩種不同的聚電解質(zhì)的溶液中制成的，使得形成多層復(fù)合體(參見(jiàn)，如Krasemann等人[J.Membr.Sci.150(1998)23-30]；Krasemann等人[J.Membr.Sci.181(2001)221-8]禾口Haack等人[J.Membr.Sci.184(2001)233-43])，這些文獻(xiàn)在此以引用方式全文并入。雖然借助Simplex膜可以獲得高選擇性和合理的通量，但是這些膜制備復(fù)雜，因?yàn)樗鼈冃枰啻瓮扛膊襟E。為了得到理想的性能，有時(shí)候需要高達(dá)60次浸漬操作。另一個(gè)明顯的缺陷在于以下事實(shí)這些膜不能允許高于25%的給水含量而不損失多層中的一些。Nafion膜用于通過(guò)滲透蒸發(fā)使氣體脫水的通常使用的方式是利用質(zhì)子傳導(dǎo)膜，諸如使用在質(zhì)子交換膜燃料電池中的膜。作為DuPont的以商品名Nafion銷售的示例的這些膜由全氟化的磺酸聚合物制成，Nafion膜是充分氟化的聚合物，它們具有高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性且在高達(dá)約ioo°C的溫度下的強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化酸和強(qiáng)還原酸、H2O2、CI、H2和O2的化學(xué)侵蝕中是穩(wěn)定的。Nafion由含氟聚合物主鏈組成，該主鏈上被化學(xué)鍵合了磺酸基。然而，雖然通常提供足夠的性能，但是Nafion是昂貴的材料，這使其在大多數(shù)應(yīng)用中在經(jīng)濟(jì)上沒(méi)有吸引力。Nafion管已經(jīng)用于呼吸分析應(yīng)用(諸如二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)儀)，如上所述，此應(yīng)用要求基本上不含液體的被取樣氣體。Nafion管包括共軸安裝在外管的腔內(nèi)的內(nèi)管。由全氟化聚合物制造的內(nèi)管具有與呼吸-呼吸響應(yīng)時(shí)間一致的預(yù)定的小內(nèi)徑。所采用的Nafion塑料呈現(xiàn)出對(duì)濕氣(水蒸氣)高的滲透性，但不易通過(guò)其他呼吸氣體，諸如氧氣和二氧化碳。當(dāng)Nafion使用在呼吸分析中時(shí)，其是患者的氣道和呼吸取樣系統(tǒng)的一部分，且因而，不能從一位患者轉(zhuǎn)移到另一位患者，以及甚至不能重復(fù)用于同一位患者。Nafion的此一次性性質(zhì)增大了成本因素。在要求相對(duì)長(zhǎng)的Nafion管的應(yīng)用中，成本變得甚至更顯著。例如，當(dāng)以150ml(毫升)/分鐘(如，其是二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)儀中常用的流量)進(jìn)行取樣時(shí)，需要6英寸的Nafion。此Nafion的長(zhǎng)度可能比整個(gè)管件系統(tǒng)(tubingsystem)(諸如呼吸氣體取樣系統(tǒng))多花費(fèi)至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。由于Nafion管在許多應(yīng)用中具有非常薄的壁(通常是0.002英寸-0.003英寸)，所以水非?？斓貪B透過(guò)該管。然而，此薄壁還要求使用次級(jí)結(jié)構(gòu)支撐體以防止壁坍塌。這些結(jié)構(gòu)支撐體使產(chǎn)品的制造變得復(fù)雜且還減少了水滲透。Nafion管是通過(guò)被稱為吹膜擠出的工藝制造的。此工藝涉及下面的步驟，所述步驟類似于制造垃圾袋，垃圾袋是具有壁的材料，壁也是太薄了以致不能支撐它們自身的重量。典型的垃圾袋具有0.002英寸或0.003英寸的壁厚(特別大的垃圾袋可以稍微厚一些)。典型的Nafion醫(yī)學(xué)氣體“線”管的壁厚通常是0.0025英寸。且就像垃圾桶固定垃圾袋的開(kāi)口一樣，網(wǎng)狀插入物(meshinsert)或外部套應(yīng)該分別用于從內(nèi)部或從外部固定管件開(kāi)口。網(wǎng)狀物可以被足夠松地編織，使得其允許氣體循環(huán)至管件的表面；然而，正如上面提到的，在管的內(nèi)部或外部存在網(wǎng)狀插入物可以干擾滲透蒸發(fā)工藝的效率，通常使水滲透蒸發(fā)效率降低了50%以上。Nafion的另一個(gè)不足是用于其制備的原材料的化學(xué)侵蝕性質(zhì)和處理這些材料的難度。例如，需要專門的擠出裝置以便允許處理Nafion。而且，使Nafion集成入管件系統(tǒng)(諸如呼吸氣體取樣系統(tǒng))中是復(fù)雜的且需要專門的裝置。因而，存在對(duì)呈現(xiàn)出水滲透蒸發(fā)特性的膜和其他基材的需求，這些膜和其他基材是有效的、易于處置和制造的且是有成本效益的。概述結(jié)合系統(tǒng)、工具和方法描述并闡釋了下面的實(shí)施方案和其各方面，它們被指定是示例性和闡釋性的，而不是限制范圍。在多個(gè)實(shí)施方案中，已經(jīng)減少或消除了上述問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)，而其他實(shí)施方案涉及了其他優(yōu)勢(shì)或改進(jìn)。根據(jù)一些實(shí)施方案，本發(fā)明提供了一種被設(shè)計(jì)用于通過(guò)滲透蒸發(fā)工藝從諸如空氣和CO2的極性較低的氣體中選擇性地去除諸如水的極性流體的耐用的、高性能的物質(zhì)(諸如膜或管)。根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了一種干燥劑聚合物物質(zhì)(dryerpolymersubstance),其包括與具有磺基的化合物接枝的聚合物，其中該物質(zhì)適于使流體滲透蒸發(fā)。流體可以包括水、水蒸氣或兩者。根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了一種呼吸氣體取樣系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括干燥劑聚合物管，該干燥劑聚合物管包括與具有磺基的化合物接枝的聚合物，其中該管適于使流體滲透蒸發(fā)；以及下述部件中的至少一種適于將干燥劑聚合物管連接至呼吸氣體取樣管的連接器和增強(qiáng)元件。連接器、增強(qiáng)元件或兩者可以與干燥劑聚合物管一起被模制。根據(jù)一些實(shí)施方案，聚合物可以包括聚烯烴、含氟聚合物或其組合。含氟聚合物可以包括聚(偏二氟乙烯)(PVDF)或其任何衍生物。具有磺基的化合物可以包括磺化的苯乙烯、磺化的聚苯乙烯、磺化的苯乙烯共聚物或其任何衍生物。干燥劑聚合物物質(zhì)可以包括聚(偏二氟乙烯)_接枝-聚(苯乙烯磺化酸)(poly(vinylidenefluoride)-graft-poly(styrenesulfonatedacid))(PVDF-g-PSSA)或其任何鹽或衍生物。在磺化聚合物之前，聚合物的接枝百分比可以在20%-50%的范圍內(nèi)。干燥劑聚合物物質(zhì)的磺化百分比可以在40%-100%的范圍內(nèi)。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑管在22°C的溫度和34%的濕度下可以具有超過(guò)100%的吸水率，其中管的內(nèi)徑是1.0士0.1毫米(mm)；管的外徑是1.24士0.02mm，且管的長(zhǎng)度是50mm。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑管在22°C的溫度和34%的濕度下可以具有超過(guò)150微升/小時(shí)的水蒸發(fā)速率，其中管的內(nèi)徑是1.0士0.1毫米(mm)；管的外徑是1.24士0.02mm,且管的長(zhǎng)度是50mm。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑管在22°C的溫度和34%的濕度下可以具有超過(guò)250微升/小時(shí)的水蒸發(fā)速率，其中管的內(nèi)徑是1.0士0.1毫米(mm)；管的外徑是1.24士0.02mm,且管的長(zhǎng)度是50mm。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物物質(zhì)可以包括膜。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物物質(zhì)可以包括干燥劑管。干燥劑管可以具有基本上圓形的內(nèi)截面。干燥劑管可以具有基本上圓形的內(nèi)截面和非圓形的外截面。干燥劑管可以具有非圓形的內(nèi)截面和匹配的非圓形的外截面。干燥劑管可以具有非圓形的內(nèi)截面和匹配的非圓形的外截面。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物物質(zhì)可以包括干燥劑管，其中干燥劑管可以包括內(nèi)導(dǎo)管，其中內(nèi)導(dǎo)管的至少一部分的內(nèi)截面是基本上非圓形的且適于收集內(nèi)導(dǎo)管的內(nèi)壁附近的液體，且因而允許干燥劑管中的流基本上不含液體。內(nèi)導(dǎo)管的截面可以基本上類似于η角星，其中η是具有2-10之間的值的整數(shù)。內(nèi)導(dǎo)管的截面可以基本上類似于η瓣花，其中η是具有2-10之間的值的整數(shù)。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物物質(zhì)可以具有約20MPa或更高的極限拉伸強(qiáng)度。干燥劑聚合物物質(zhì)可以具有約150MPa或更高的楊氏模量。干燥劑聚合物物質(zhì)可以呈現(xiàn)80%或更高的極限伸長(zhǎng)率。根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了一種用于制備適于使流體滲透蒸發(fā)的干燥劑聚合物物質(zhì)的工藝，該工藝包括將聚合物處理成期望的形式、活化聚合物的至少一部分以及將聚合物的活化部分與具有適于被磺化的基團(tuán)的化合物進(jìn)行接枝。根據(jù)一些實(shí)施方案，適于被磺化的基團(tuán)可以包括苯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物或其任何衍生物。根據(jù)一些實(shí)施方案，該工藝還可以包括磺化接枝聚合物的基團(tuán)，由此獲得適于使水滲透蒸發(fā)的聚合物物質(zhì)。干燥劑聚合物物質(zhì)的磺化百分比可以在40%-100%的范圍內(nèi)。根據(jù)一些實(shí)施方案，活化可以包括輻射，如Y輻射或任何其他類型的輻射。根據(jù)一些實(shí)施方案，處理可以包括擠出、模制或兩者。期望的形式可以包括管，且所得到的干燥劑聚合物物質(zhì)可以包括干燥劑管。干燥劑管可以具有基本上圓形的內(nèi)截面。干燥劑管可以具有基本上圓形的內(nèi)截面和非圓形的外截面。干燥劑管可以具有非圓形的內(nèi)截面和匹配的非圓形的外截面。干燥劑管可以具有非圓形的內(nèi)截面和匹配的非圓形的外截面。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物物質(zhì)可以包括干燥劑管，其中干燥劑管可以包括內(nèi)導(dǎo)管，其中內(nèi)導(dǎo)管的至少一部分的內(nèi)截面是基本上非圓形的且適于收集內(nèi)導(dǎo)管的內(nèi)壁附近的液體，且因而允許干燥劑管中的流基本上不含液體。內(nèi)導(dǎo)管的截面可以基本上類似于η角星，其中η是具有2-10之間的值的整數(shù)。內(nèi)導(dǎo)管的截面可以基本上類似于η瓣花，其中η是具有2-10之間的值的整數(shù)。根據(jù)一些實(shí)施方案，聚合物可以包括聚合物可以包括聚烯烴、含氟聚合物或其組合。含氟聚合物可以包括聚(偏二氟乙烯)(PVDF)或其任何衍生物。具有磺基的化合物可以包括磺化的苯乙烯、磺化的聚苯乙烯、磺化的苯乙烯共聚物或其任何衍生物。干燥劑聚合物物質(zhì)可以包括聚(偏二氟乙烯)_接枝-聚(苯乙烯磺化酸)(PVDF-g-PSSA)或其任何鹽或衍生物。在磺化聚合物之前，聚合物的接枝百分比可以在20%-50%的范圍內(nèi)。干燥劑聚合物物質(zhì)的磺化百分比可以在40%-100%的范圍內(nèi)。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑管在22°C的溫度和34%的濕度下可以具有超過(guò)100%的吸水率，其中管的內(nèi)徑是1.0士0.1毫米(mm)；管的外徑是1.24士0.02mm，且管的長(zhǎng)度是50mm。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑管在22°C的溫度和34%的濕度下可以具有超過(guò)150微升/小時(shí)的水蒸發(fā)速率，其中管的內(nèi)徑是1.0士0.1毫米(mm)；管的外徑是1.24士0.02mm,且管的長(zhǎng)度是50mm。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑管在22°C的溫度和34%的濕度下可以具有超過(guò)250微升/小時(shí)的水蒸發(fā)速率，其中管的內(nèi)徑是1.0士0.1毫米(mm)；管的外徑是1.24士0.02mm,且管的長(zhǎng)度是50mm。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物物質(zhì)可以具有約20MPa或更高的極限拉伸強(qiáng)度。干燥劑聚合物物質(zhì)可以具有約150MPa或更高的楊氏模量。干燥劑聚合物物質(zhì)可以呈現(xiàn)80%或更高的極限伸長(zhǎng)率。根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了一種用于制造適于水滲透蒸發(fā)的管件系統(tǒng)的方法，該方法包括將聚合物模制成管的形式，管具有適于連接至一個(gè)或多個(gè)另外的管的至少一個(gè)連接器、至少一個(gè)增強(qiáng)元件或其組合；活化管的至少一部分；以及將管的活化部分與具有適于被磺化的基團(tuán)的化合物進(jìn)行接枝。該方法還可以包括磺化適于被磺化的基團(tuán)，由此獲得管件系統(tǒng)，該管件系統(tǒng)包括適于使水滲透蒸發(fā)的管和適于連接至一個(gè)或多個(gè)另外的管的至少一個(gè)連接器和/或至少一個(gè)增強(qiáng)元件。除了上述示例性的方面和實(shí)施方案，通過(guò)參考附圖和通過(guò)研究下面的詳細(xì)描述，另外的方面和實(shí)施方案將會(huì)變得明顯。附圖簡(jiǎn)述圖1顯示了描述根據(jù)一些實(shí)施方案制造干燥劑聚合物物質(zhì)的一般工藝的流程圖；圖2顯示了根據(jù)一些實(shí)施方案制造干燥劑聚合物物質(zhì)的工藝方案的流程圖；圖3顯示了根據(jù)一些實(shí)施方案，溫度和結(jié)晶度(％晶體(％crystalline))對(duì)接枝度(％DOG)的影響的圖；圖4顯示了描述根據(jù)一些實(shí)施方案制造干燥劑聚合物物質(zhì)的一般工藝的流程圖；圖5顯示了描述根據(jù)一些實(shí)施方案制造干燥劑聚合物物質(zhì)的一般工藝的流程圖；圖6顯示了根據(jù)一些實(shí)施方案制造干燥劑聚合物物質(zhì)的工藝方案的流程圖；圖7a_d顯示了根據(jù)一些實(shí)施方案的示例性的干燥劑管；圖7e顯示了根據(jù)一些實(shí)施方案的不對(duì)稱的多孔干燥劑管；以及圖8a-c顯示了根據(jù)一些實(shí)施方案的連接至管件系統(tǒng)的干燥劑管的縱向截面。詳細(xì)描述在下面的描述中，將描述本發(fā)明的多個(gè)方面。為了解釋的目的，提出了具體的構(gòu)型和細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的徹底理解。然而，還將對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的是，無(wú)需本文呈現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)也可以實(shí)施本發(fā)明。而且，眾所周知的特征可以被省略或簡(jiǎn)化以便不會(huì)使本發(fā)明不分明。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，提供了一種聚合物物質(zhì)，諸如，但不限于，膜或管(諸如微管)，其適于干燥流體(諸如極性流體，如水和/或水蒸氣)中的氣體(諸如空氣、氧氣(O2)、氧化的空氣、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)或任何其他氣體)。聚合物物質(zhì)還可以適于允許氣體流動(dòng)(沿著膜或通過(guò)管)，同時(shí)基本上維持其他氣體組分(諸如二氧化碳CO2、氧氣、氮?dú)饣蛉魏纹渌麣怏w)的濃度。聚合物物質(zhì)可以適于被引入取樣系統(tǒng)和/或分析系統(tǒng)中，諸如引入到呼吸氣體測(cè)試分析系統(tǒng)中。在呼吸氣體測(cè)試分析中(尤其是在側(cè)流呼吸氣體測(cè)試分析中)對(duì)來(lái)自受治療者的呼出的呼吸氣體取樣并使其通過(guò)管件系統(tǒng)通至分析儀，這提供了有關(guān)氣體樣品的組成和/或氣體組分中的任一種(如，CO2)的特征和/或行為的信息。為了獲得呼出氣體的準(zhǔn)確的分析結(jié)果，呼吸氣體樣品應(yīng)該保持初始組成和某些組分的特征，但還應(yīng)該基本上不含水。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，聚合物物質(zhì)適于干燥來(lái)自水分子中的取樣氣體，同時(shí)基本上維持其他組分的組成和性質(zhì)，對(duì)分析來(lái)說(shuō)，這是必須的。根據(jù)一些實(shí)施方案，聚合物物質(zhì)還可以適于潤(rùn)濕氣體。例如，在管或膜的情形中，在管或膜的一側(cè)上，氣體是干燥的，而在另一側(cè)上，氣體是濕潤(rùn)的。根據(jù)一些實(shí)施方案，聚合物物質(zhì)可以呈現(xiàn)出對(duì)流體的滲透性，這取決于流體的極性，其中滲透性隨極性增大而增強(qiáng)。例如，聚合物物質(zhì)可以呈現(xiàn)出對(duì)水(其是極性化合物)比對(duì)CO2(其基本上是非極性化合物)更好的滲透性。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“滲透性”可以指材料(諸如聚合物物質(zhì)，如膜或管)傳輸(滲透)流體(諸如水和/或水蒸氣)的能力。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“極性”可以指分子的正電荷(即使小的正電荷)端到另一個(gè)分子或同一個(gè)分子的負(fù)電荷(即使小的負(fù)電荷)端之間的偶極-偶極分子間力。根據(jù)一些實(shí)施方案，聚合物物質(zhì)可以呈現(xiàn)出滲透蒸發(fā)能力(諸如水的滲透蒸發(fā)和/或水蒸氣滲透蒸發(fā))。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“滲透蒸發(fā)”可以指包括流體轉(zhuǎn)移通過(guò)膜(諸如干燥劑聚合物管的壁)的工藝，其中流體以蒸氣或液體進(jìn)入無(wú)孔的或多孔的膜并以蒸氣滲透過(guò)膜。流體可以包括水、濕氣、水蒸氣或諸如甲醇或任何其他流體的其他流體。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，聚合物物質(zhì)可以替代Nafion使用且也可以呈現(xiàn)比Nafion好(或基本上類似)的水滲透蒸發(fā)性能。更好的水滲透蒸發(fā)可以包括在所選的操作參數(shù)下，使水更快轉(zhuǎn)移通過(guò)材料。根據(jù)一些實(shí)施方案，用于氣體干燥(或潤(rùn)濕)目的的(干燥劑)聚合物物質(zhì)應(yīng)該適于允許流體(諸如水和/或水蒸氣)的滲透蒸發(fā)，但還基本上保持可接受的機(jī)械性能(諸如強(qiáng)度和撓性)。根據(jù)一些實(shí)施方案，聚合物物質(zhì)可以適于基本上維持其最初的尺寸(如，在它們使用在滲透蒸發(fā)中之前的它們的尺寸)中的一個(gè)或多個(gè)。根據(jù)其他實(shí)施方案，聚合物物質(zhì)可以適于改變其最初的尺寸中的一個(gè)或多個(gè)。例如，在聚合物物質(zhì)使用在流體的滲透蒸發(fā)中的過(guò)程中或之后，其尺寸中的一個(gè)或多個(gè)可以發(fā)生改變(如，增大)。例如，當(dāng)流體通過(guò)時(shí)，膜和/或管的厚度和/或長(zhǎng)度可以增大。根據(jù)一些實(shí)施方案，聚合物物質(zhì)可以適于在活性環(huán)境中是耐用的，諸如在呼吸氣體取樣管中，患者可以通過(guò)該取樣管呼出或吸入藥物或其他活性材料。根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了三種主要類型的聚合物物質(zhì)，諸如聚合物物質(zhì)膜或管，它們通過(guò)三種主要的途徑來(lái)制備“接枝(密實(shí))途徑”、“共混(密實(shí))途徑”和“多孔途徑”。根據(jù)一些實(shí)施方案，本文中提供的聚合物物質(zhì)適于被容易制造和處置、耐久的、結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定的和/或易于集成入諸如膜系統(tǒng)或管件系統(tǒng)的期望的系統(tǒng)中。A)干燥劑聚合物物質(zhì)－“接枝(密實(shí))途徑”根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了一種干燥劑聚合物物質(zhì)，諸如，但不限于，膜或管，其包括與具有下述基團(tuán)的化合物接枝的聚合物，這些基團(tuán)諸如芳基，如苯基，這些基團(tuán)能夠被磺化。這種基團(tuán)的示例可以包括苯乙烯及其任何衍生物。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物物質(zhì)還可以包括適于產(chǎn)生選擇性的水(蒸氣或液體)傳輸?shù)娜魏尾牧?，尤其是，但不限于磺基類型的基團(tuán)(或其任何衍生物或鹽)。這種干燥劑聚合物物質(zhì)的示例是聚(偏二氟乙烯)_接枝-聚(苯乙烯磺化酸)(PVDF-g-PSSA)共聚物。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“芳基”可以包括，不飽和鍵、孤電子對(duì)和/或空軌道的共軛環(huán)，其呈現(xiàn)出的穩(wěn)定比單獨(dú)共軛的穩(wěn)定所期望的強(qiáng)。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“磺基”可以包括具有磺酸殘基(_S(=0)2-0H)的任何基團(tuán)、化合物(諸如陰離子)或其任何鹽(諸如R_S(=0)2-0Na)或衍生物。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“苯基”(也可以被稱為苯環(huán)或-Ph)可以包括具有式-C6H5的原子的任何基團(tuán)或其任何衍生物。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“苯基”可以覆蓋未取代的或取代的苯基。術(shù)語(yǔ)“苯乙烯”(也可以被稱為乙烯基苯、桂皮烯、苯乙烯(styrol)、乙烯苯、苯乙烯(phenethylene)、苯乙烯(phenylethene)以及其他名稱)是具有化學(xué)式C6H5CH=CH2的有機(jī)化合物。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“聚合物”可以包括主要由通常由共價(jià)化學(xué)鍵彼此連接的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成的任何分子。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“聚合物”可以包括均聚物(其是由一種單體物質(zhì)衍生得到的聚合物)、共聚物(其是由兩種(或更多種)單體物質(zhì)衍生得到的聚合物)或其組合。正如本文所指的，聚合物可以包括聚合物的混合物。正如本文所指的，聚合物可以包括線型聚合物和支化聚合物，支化聚合物由單主鏈與一個(gè)或多個(gè)聚合側(cè)鏈組成。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“接枝的(grafted)”或“接枝(grafting)”可以包括鍵合(如，共價(jià)鍵合)到聚合物或共聚物、化合物(諸如單體化合物)上以產(chǎn)生含有鍵合的化合物的聚合物或共聚物(接枝聚合物)。接枝聚合物的示例可以包括與具有與聚合物的主鏈不同的組成或構(gòu)型的側(cè)鏈接枝的聚合物。接枝的更具體的示例可以包括下述方法，其中將苯乙烯單體引入和鍵合到聚合物(諸如聚偏二氟乙烯(PVDF))以產(chǎn)生聚(偏二氟乙烯)_接枝-聚苯乙烯(PVDF-g-PS)共聚物。正如本文所指的，共聚物可以包括交替共聚物、周期共聚物、無(wú)規(guī)共聚物、嵌段共聚物或其任何組合。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“干燥劑聚合物物質(zhì)”可以包括包含至少一種聚合物的任何物質(zhì)，其包括但不限于，管或膜，其中該物質(zhì)適于施行滲透蒸發(fā)。聚合物的示例可以包括聚烯烴(諸如聚丙烯、聚乙烯及其共聚物)和/或含氟聚合物，如聚偏二氟乙烯(PVDF)或任何其他含氟聚合物，諸如可以見(jiàn)于下述網(wǎng)址中的那些含氟聚合物:http//solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_US/dyneon_fluoropolymers/Home/Products_and_Solutions/Products/Fluoroplastics/PVDF,i亥網(wǎng)立占內(nèi)W^ift以弓Iffl方式并入。PVDF可以包括PVDF(均聚物)和PVDF(共聚物)。PVDF(均聚物)可以包括1，1-氟-乙烯的聚(偏二氟乙烯)。PVDF(均聚物)的化學(xué)結(jié)構(gòu)是_[CF2-CH2]n-，其中η是大于1的整數(shù)。PVDF(共聚物)可以包括具有_[CF2-CH2]x-[CF2-CF(CF3)]y_的化學(xué)結(jié)構(gòu)的HFP(六氟丙烯)-PVDF共聚物，其中χ和y獨(dú)立地是整數(shù)。被接枝的聚合物(諸如PVDF)的性質(zhì)和特征影響干燥劑聚合物物質(zhì)的性能和特征。例如，聚合物的接枝百分比(諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)與苯乙烯相關(guān)的化合物，或任何其他合適的化合物)可能受到聚合物的結(jié)晶度的影響。例如，對(duì)于具有較低結(jié)晶度的聚合物(諸如PVDF共聚物)，可以比具有較高結(jié)晶度的聚合物(諸如PVDF均聚物)更易于進(jìn)行接枝。聚合物的接枝度(諸如苯乙烯接枝，其還可以被稱為苯乙烯化(styrenization))與可以鍵合到接枝聚合物上的磺酸基團(tuán)(或其任何衍生物或鹽)的量有關(guān)。聚合物中的苯乙烯化合物越多，可以被鍵合的磺酸基團(tuán)越多。正如上文提到的，磺酸基團(tuán)對(duì)水具有高的親和力，且因而決定了干燥劑聚合物物質(zhì)的滲透蒸發(fā)特征(當(dāng)然，其他因素也可以影響干燥劑聚合物物質(zhì)的滲透蒸發(fā)特征)。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“晶體”可以指具有結(jié)構(gòu)順序的固體，諸如聚合物。結(jié)構(gòu)順序可以包括以規(guī)則的、周期性的方式排列的分子。結(jié)晶性即固體中的結(jié)構(gòu)順序，可以被檢測(cè)，如通過(guò)衍射技術(shù)。材料(諸如聚合物)可以包括晶體區(qū)域和無(wú)定形(未顯示出原子/分子的位置是長(zhǎng)程有序的固體)區(qū)域。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“結(jié)晶度”可以指聚合物樣品中的結(jié)晶性的部分的量(按體積計(jì)或按質(zhì)量計(jì))?！敖Y(jié)晶聚合物”可以包括至少在其一些區(qū)域顯示出結(jié)晶性的聚合物?？梢允褂貌煌闹苿?如，不同比的均聚物/共聚物)以便使結(jié)晶度最佳，且因而使干燥劑聚合物物質(zhì)的接枝度、磺化和滲透蒸發(fā)性能最佳。均聚物/共聚物的比還可以影響機(jī)械性能和/或進(jìn)行擠出的能力。例如，與如100%的共聚物相比，使用含有約25%的均聚物和75%的共聚物的混合物所產(chǎn)生的聚合物物質(zhì)將呈現(xiàn)出具有更硬結(jié)構(gòu)的中等程度的接枝能力。根據(jù)一些實(shí)施方案，接枝(諸如苯乙烯化)溫度和苯乙烯化持續(xù)時(shí)間也影響干燥劑聚合物物質(zhì)的性能和特征。根據(jù)一些實(shí)施方案，接枝(如苯乙烯化)百分比可以在20%-50%的范圍內(nèi)，如25%-40%(wt)的范圍內(nèi)，且更具體為33%(wt)。根據(jù)一些實(shí)施方案，苯乙烯化(接枝)溫度可以在20°C-70°C的范圍內(nèi)，更具體地在25V-60°C的范圍內(nèi)，如25°C、40V或55°C。根據(jù)一些實(shí)施方案，苯乙烯化包括浸漬在50%-100%的苯乙烯(如甲苯中的80%的苯乙烯)內(nèi)。在接枝聚合物之后，進(jìn)行磺化以便產(chǎn)生聚合物物質(zhì)的滲透蒸發(fā)特征。干燥劑聚合物物質(zhì)可以通過(guò)聚(偏二氟乙烯)(PVDF)(如PVDF均聚物、共聚物或兩者)的改性來(lái)生產(chǎn)，改性是通過(guò)輻射諸如‘Y’輻射，然后化學(xué)處理PVDF基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，結(jié)合了苯乙烯的接枝，并然后引入磺酸基團(tuán)以施行聚苯乙烯基團(tuán)的磺化。這種工藝的產(chǎn)物是聚(偏二氟乙烯)-接枝-聚(苯乙烯磺化酸)(PVDF-g-PSSA)共聚物?，F(xiàn)在參考圖1，圖1闡釋了描述制造干燥劑聚合物物質(zhì)的一般工藝的流程圖100。步驟110包括獲得聚合物(如，呈固體形式，諸如粉末、顆粒或丸)或聚合物混合物/制劑，如PVDF均聚物、共聚物或其組合。步驟120包括處理聚合物，如，通過(guò)擠出或通過(guò)模制(諸如注射成型)以產(chǎn)生期望結(jié)構(gòu)的聚合物物質(zhì)130(如，聚合物管或膜)。聚合物制劑和聚合物的處理最終決定了聚合物物質(zhì)130的結(jié)晶性水平。步驟140包括聚合物物質(zhì)130的活化，這有利于下述步驟中的接枝?；罨绊懳镔|(zhì)的松密度(bulk)，活化可以通過(guò)輻射聚合物物質(zhì)130(如，管或膜)或使用如過(guò)氧化物的化學(xué)活化來(lái)進(jìn)行。通常為Y輻射的輻射形成了末端(通過(guò)去除氫原子形成的碳基)，苯乙烯基團(tuán)將在下一步驟中鍵合到該末端。步驟150包括具有適于被磺化的基團(tuán)的化合物的接枝。這種化合物可以是包括苯乙烯的單體，其中苯乙烯適于被磺化。此過(guò)程包括將苯乙烯單體接枝到聚合物中，此過(guò)程還可以被稱為苯乙烯化。苯乙烯單體鍵合到步驟140中形成的末端。在預(yù)定的溫度或溫度梯度下且持續(xù)預(yù)定的持續(xù)時(shí)間來(lái)進(jìn)行諸如苯乙烯化步驟的接枝步驟(步驟140)，預(yù)定的溫度或溫度梯度和預(yù)定的持續(xù)時(shí)間以及聚合物物質(zhì)130的結(jié)晶性水平?jīng)Q定了苯乙烯化水平。此步驟還包括聚合適于被磺化的化合物(諸如苯乙烯單體)以形成聚合物(諸如聚苯乙烯)。步驟160包括磺化適于被磺化的化合物(諸如苯乙烯基團(tuán))以產(chǎn)生干燥劑聚合物物質(zhì)170。流程圖100顯示了用于生產(chǎn)干燥劑聚合物物質(zhì)170的工藝，干燥劑聚合物物質(zhì)170可以包括干燥劑管或膜。如可從流程圖100中看到的，步驟120包括處理聚合物(如，通過(guò)擠出或通過(guò)模制)，在輻射步驟(步驟140)、苯乙烯化步驟(步驟150)和磺化步驟(步驟160)之前進(jìn)行步驟120。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在處理聚合物(步驟120)之前進(jìn)行輻射步驟(步驟140)、苯乙烯化步驟(步驟150)和磺化步驟(步驟160)限制了可以被添加到聚合物上的苯乙烯和磺酸基團(tuán)的量。換句話說(shuō)，當(dāng)苯乙烯化和磺化超過(guò)某一水平時(shí)，處理(如，擠出)是非常成問(wèn)題的且通常是不可能的。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，在輻射步驟(步驟140)、苯乙烯化步驟(步驟150)和磺化步驟(步驟160)之前進(jìn)行處理聚合物(如，通過(guò)擠出或通過(guò)模制)。此順序可以使聚合物中的苯乙烯/磺酸的百分比增大，且因而增強(qiáng)了干燥劑聚合物物質(zhì)的滲透蒸發(fā)性能。在苯乙烯磺酸已經(jīng)存在于Teflon中(作為與全氟乙烯醚磺酸酯(perfluorovinylethersulfonate)的共聚物)之后，擠出諸如Nafion的已知的干燥物質(zhì)。這限制了能夠存在于Nafion中的苯乙烯/磺酸的量，(因?yàn)樘砑拥娜蚁┟鸦撬狨セ鶊F(tuán)越多，則其處理越困難)，且因而限制了其滲透蒸發(fā)性能。此外，在Nafion的情形中，在苯乙烯磺酸已經(jīng)存在于共聚物中之后進(jìn)行擠出導(dǎo)致更復(fù)雜的擠出過(guò)程，如處理溫度高(通常為300°C)且需要專門的設(shè)備以避免因“侵蝕"Nafion化學(xué)品造成的損壞。應(yīng)注意，根據(jù)一些實(shí)施方案，本文公開(kāi)的聚合物(諸如PVDF)的處理是容易的且不要求像Nafion處理中的特殊條件。此夕卜，與Nafion材料相反，類似PVDF的聚合物是堿性的且不昂貴。根據(jù)一些實(shí)施方案，當(dāng)通過(guò)模制來(lái)處理聚合物以產(chǎn)生期望結(jié)構(gòu)的聚合物物質(zhì)(諸如管)時(shí)，獲得了若干優(yōu)勢(shì)。模制過(guò)程可以改善干燥劑聚合物物質(zhì)在期望的系統(tǒng)內(nèi)的集成且同時(shí)還改善了物質(zhì)的機(jī)械性能。例如，一個(gè)或多個(gè)連接器、結(jié)構(gòu)支撐體和/或增強(qiáng)元件(諸如肋狀物)或任何其他部件可以與干燥劑管一起被模制。此外，通過(guò)模制過(guò)程，可以由聚合物化合物形成任何形狀，如呼吸氣體取樣插管。現(xiàn)在參考圖2，圖2闡釋了描述在可以被稱為“接枝(密實(shí))途徑”的工藝中制造干燥劑管的工藝方案(包括接枝過(guò)程)的示例的流程圖。步驟1描述了獲得作為原材料的PVDF和在230°C下以受控的牽伸比進(jìn)行擠出過(guò)程以產(chǎn)生PVDF管(當(dāng)然，也可以以類似的方式產(chǎn)生不同于管的其他物質(zhì)，如，諸如膜)。在步驟2中，將PVDF管密封在惰性氣氛(諸如在氮?dú)饣蚝庵?中并在低溫下以2.5Mrad用量的、輻射進(jìn)行輻射，以產(chǎn)生輻射過(guò)的PVDF(i-PVDF)管。步驟3描述了將苯乙烯接枝物結(jié)合入i-PVDF管中。在55°C下，在苯乙烯(100%)中回流i-PVDF管24小時(shí)，通過(guò)Soxhlet在甲苯中洗滌8小時(shí)，且然后在室溫(RT)(通常為25°C)下在乙醇中進(jìn)行洗滌以產(chǎn)生PVDF-接枝-聚苯乙烯(PVDF-g-PS)管。步驟4描述了聚苯乙烯基團(tuán)在PVDF-g-PS管上的磺化。在RT下，將PVDF-g-PS管浸漬在0.5摩爾(M)的在二氯乙烷中的氯磺酸中24小時(shí)，隨后用二氯乙烷和蒸餾水洗滌產(chǎn)物2小時(shí)。此步驟產(chǎn)生未中和的聚(偏二氟乙烯)_接枝-聚(苯乙烯磺化酸)(PVDF-g-PSSA)管，該管然后在步驟5中，在RT下通過(guò)在0.5M的KOH中水解16小時(shí)來(lái)中和。施行了比較研究，以便評(píng)估PVDF-g-PSSA管的性能并將其與Nafion管的性能進(jìn)行比較。此研究的結(jié)果概述在下面的表1中。表ι:pvDF-g-PSSA管的性能與Nafion管的性能的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>對(duì)本文測(cè)試的管來(lái)說(shuō)，內(nèi)徑1.0士0.1毫米(mm)；外徑1.24士0.02mm；長(zhǎng)度是50mmo如表1所示，評(píng)估了每一種類型的管(PVDF-g-PSSA、中和的(諸如Na)PVDF-g-PSSA和Nafion)的下面5個(gè)因素1.吸水率]；2.滲漏[微升/分鐘]；3·ΔCO2(二氧化碳的變化)4.水蒸發(fā)[微升/小時(shí)]5.水蒸氣滲透[微升/小時(shí)]在特定的溫度[°C]和相對(duì)濕度(RH)[%]下測(cè)試了這5個(gè)因素。通過(guò)在RT下，將管浸沒(méi)在蒸餾水中24小時(shí)(或在沸水中2小時(shí))并檢查重量增加]來(lái)進(jìn)行吸水率測(cè)量。增加得越大，管能夠吸收的水越多。通過(guò)使管連接至差示壓力計(jì)，在管內(nèi)產(chǎn)生真空并監(jiān)測(cè)壓力隨時(shí)間的變化來(lái)施行滲漏測(cè)量。將結(jié)果轉(zhuǎn)換成微升/分鐘，結(jié)果標(biāo)示了管在阻止諸如空氣的氣體進(jìn)入或離開(kāi)管方面的性能。正如本文中提到的，具有良好氣體阻止特征的管是優(yōu)選的，這是因?yàn)樵跍y(cè)量過(guò)程中，該管維持氣體成分的濃度。通過(guò)使已知濃度(如5%)的CO2流過(guò)帶膜的和不帶膜的(諸如管膜)測(cè)量設(shè)備并比較測(cè)量時(shí)的CO2濃度來(lái)施行ACO2測(cè)量。兩種CO2濃度讀數(shù)(帶膜的和不帶膜的)之間的差表示滲漏出系統(tǒng)或從系統(tǒng)中“散逸”的CO2的量。通過(guò)將水捕集在密閉的管內(nèi)并在某一時(shí)段后稱重管來(lái)施行水蒸發(fā)測(cè)量。重量降低表示水從管中蒸發(fā)。通過(guò)使35°C的濕氣流過(guò)管并在阱內(nèi)捕集剩余的冷凝出的水(如果留下的話)來(lái)施行水蒸氣滲透測(cè)量。阱內(nèi)的水的量表示管沒(méi)有吸收/滲透蒸發(fā)的水蒸氣的量。換句話說(shuō)，阱內(nèi)的水越多，管沒(méi)有吸收/滲透蒸發(fā)的水蒸氣越多。下面是令人驚奇的發(fā)現(xiàn)(正如概述在表1中的)-PVDF-g-PSSA管顯示出比Nafion管明顯好(高)的吸水率。-PVDF-g-PSSA管顯示出比Nafion管好(高)的水蒸發(fā)速率。-PVDF-g-PSSA管顯示出比Nafion管好的水蒸氣滲透性能(與Nafion管中的151[微升/小時(shí)]相反，0跡象的水蒸氣滲透)。-同時(shí)發(fā)現(xiàn)了PVDF-g-PSSA管并沒(méi)有顯示出任何CO2阻透性的降低。換句話說(shuō)，在使用過(guò)程中很明顯基本上沒(méi)有從管中損失CO2，且因此，PVDF-g-PSSA管可以用于，如呼吸氣體測(cè)試中的CO2分析。正如可以從上面的表1中看到的，PVDF-g-PSSA管(呈其兩種形式，中和的和未中和的)證明了比Nafion管好的水滲透蒸發(fā)結(jié)果。而且，每1小時(shí)連續(xù)地進(jìn)行滲漏測(cè)試，同時(shí)進(jìn)行蒸氣滲透測(cè)試。發(fā)現(xiàn)PVDF-g-PSSA管的滲漏幾乎保持在0，即使在蒸氣測(cè)試8小時(shí)之后。換句話說(shuō)，PVDF-g-PSSA管促進(jìn)了水滲透蒸發(fā)，同時(shí)保持其他氣體組分，諸如CO2，且因此允許可靠的氣體(諸如呼吸氣體)分析。雖然中和的(如，Na中和的，諸如通過(guò)使用SO3Na)PVDF-g-PSSA管顯示出比未中和的PVDF-g-PSSA管好的水滲透性，但是兩種管都顯示出用于進(jìn)行氣體(諸如呼吸氣體)干燥劑管應(yīng)用的足夠的性能。另一方面，未中和的PVDF-g-PSSA管比NaPVDF-g-PSSA管呈現(xiàn)出好的機(jī)械性能。而且，在濕度條件下，PVDF-g-PSSA管吸收一定量的水，這又改善了它們的機(jī)械性能(如，撓性增強(qiáng))。根據(jù)一些實(shí)施方案，考慮到優(yōu)良的機(jī)械性能和以下事實(shí)兩種類型在蒸氣滲透測(cè)試中均顯示出類似的性能，所以未中和的膜可以被認(rèn)為是更有利的。控制接枝度的其中一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是結(jié)晶度。PVDF共聚物的結(jié)晶度越大，其吸收苯乙烯單體的能力越弱，苯乙烯單體參與接枝過(guò)程。結(jié)晶度的控制可以按照下述方式進(jìn)行，當(dāng)相對(duì)于結(jié)晶靈敏度改變材料制劑時(shí)如，均聚物或共聚物或其混合物，以及當(dāng)用不同的冷卻介質(zhì)和介質(zhì)溫度改變冷卻速率時(shí)冷卻介質(zhì)如，水、空氣、油。下面的表2顯示了由共聚物、均聚物或其混合物制得的PVDF-g-PSSA管的結(jié)果(包括化學(xué)反應(yīng)中和滲透蒸發(fā)作用過(guò)程中的尺寸穩(wěn)定性)。苯乙烯化反應(yīng)發(fā)生在55°C下以及還發(fā)生在室溫(25°C)下。表2與PVC管和Nafion管的性能相比較的不同方式制備的類型的PVDF-g-PSSA管的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表3概述了聚氯乙烯(PVC)管和六種類型的PVDF-g-PSSA管的試驗(yàn)結(jié)果1.PVDF-g-PSSA共聚物，其中苯乙烯化在55°C下進(jìn)行；2.PVDF-g-PSSA共聚物，其中苯乙烯化在25°C下進(jìn)行；3.PVDF-g-PSSA均聚物，其中苯乙烯化在55°C下進(jìn)行；4.PVDF-g-PSSA均聚物和共聚物，其中苯乙烯化在55°C下進(jìn)行；5.PVDF-g-PSSA均聚物和共聚物，其中苯乙烯化在25°C下進(jìn)行；以及6.Nafion。評(píng)估了下面10個(gè)因素1.接枝度]；2.吸水率]；3.滲漏[微升/分鐘]；4.ΔCO2(二氧化碳的變化)；5.水蒸發(fā)[微升/小時(shí)]；6.水蒸氣滲透[微升/小時(shí)]和來(lái)自PVC測(cè)量的Δ(差)；7.由于化學(xué)反應(yīng)(苯乙烯化和磺化)導(dǎo)致的厚度變化]；8.由于化學(xué)反應(yīng)(苯乙烯化和磺化)導(dǎo)致的直徑變化]；9.由于滲透蒸發(fā)作用導(dǎo)致的厚度變化]；以及10.由于滲透蒸發(fā)作用導(dǎo)致的直徑變化]。在23°C的溫度和50%的相對(duì)濕度(RH)下測(cè)量這些參數(shù)。下面是令人驚奇的發(fā)現(xiàn)下面的管的吸水率類似于或高于Nafion的吸水率PVDF-g-PSSA共聚物，其中苯乙烯化在55°C下進(jìn)行；PVDF-g-PSSA共聚物，其中苯乙烯化在25°C下進(jìn)行；PVDF-g-PSSA均聚物和共聚物，其中苯乙烯化在55°C下進(jìn)行；以及PVDF-g-PSSA均聚物和共聚物，其中苯乙烯化在25°C下進(jìn)行。下面的管的水蒸發(fā)類似于或高于Nafion的水蒸發(fā)PVDF-g-PSSA共聚物，其中苯乙烯化在55°C下進(jìn)行；PVDF-g-PSSA共聚物，其中苯乙烯化在25°C下進(jìn)行；以及PVDF-g-PSSA均聚物和共聚物，其中苯乙烯化在55°C下進(jìn)行。與在55°C下所獲得接枝度相比，在較低的接枝溫度諸如25°C，接枝度達(dá)到較低的水平(這還可以造成較低量的磺基)。然而，即使較低的接枝溫度諸如25°C，管的性能對(duì)水滲透蒸發(fā)目的來(lái)說(shuō)是可接受的，且在一些情形中，(PVDF-g-PSSA)管(25°C時(shí)的共聚物)的性能遠(yuǎn)好于Nafion的性能。根據(jù)本發(fā)明的另外的/可選擇的實(shí)施方案，本文提供了一種監(jiān)測(cè)和/或控制聚苯乙烯的接枝度的方法。這可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)例如通過(guò)調(diào)整共聚物與均聚物之間的PVDF材料的組合、改變(如，減少)聚苯乙烯預(yù)期和接枝工藝的持續(xù)時(shí)間和/或改變/優(yōu)化以擠出方式制造管的期間的冷卻過(guò)程(如，圖2的步驟1)?，F(xiàn)在參考圖3，圖3顯示了描述反應(yīng)溫度和結(jié)晶度(％晶體)可以如何控制接枝度(％D0G)的流程圖。接枝度(％D0G)隨結(jié)晶度(％晶體)的減小而增大。對(duì)給定的結(jié)晶度(％晶體)來(lái)說(shuō)，升高溫度增大了接枝度(％DOG)。根據(jù)情況和目的，可以選擇特定的干燥劑聚合物物質(zhì)和制造條件。根據(jù)本發(fā)明的另外的/可選擇的實(shí)施方案，本文提供了一種通過(guò)確定PVDF-g-PSSA管的長(zhǎng)度來(lái)控制PVDF-g-PSSA管的性能(如，吸水率、水蒸氣滲透或任何其他類型的性能)的方法。根據(jù)一些實(shí)施方案，可以在聚合物物質(zhì)的特定區(qū)域進(jìn)行接枝，而其他區(qū)域可以維持未接枝(如，但不限于，通過(guò)封閉(block)聚合物物質(zhì)的不期望進(jìn)行接枝的區(qū)域)。因此，由本發(fā)明的一些實(shí)施方案的范圍覆蓋的聚合物物質(zhì)可以包括含有接枝區(qū)域(如，與PSSA接枝)和未接枝區(qū)域的聚合物物質(zhì)。這可以允許，如控制干燥劑聚合物物質(zhì)的滲透蒸發(fā)性能，但可以用于任何其他應(yīng)用。氣體干燥劑管的機(jī)械件能下面的表3顯示了與Nafion管的機(jī)械性能相比較的PVDF-g-PSSA管的機(jī)械性能。詳細(xì)描述在下面的表中的機(jī)械性能獲取自用Instron萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)根據(jù)ASTMD638以25mm/分鐘的拉伸速率對(duì)管試樣進(jìn)行的拉伸測(cè)試的輸出結(jié)果(output)。基于比較的目的，表中所有的值都被歸一化。表3與Nafion管的機(jī)械性能相比較的PVDF-g-PSSA管的機(jī)械性能<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“極限拉伸強(qiáng)度”可以指材料破裂或永久性變形時(shí)的應(yīng)力(每單位面積施加的力的平均量)。拉伸強(qiáng)度是體積性能，且因此并不取決于測(cè)試試樣(諸如管)的尺寸(諸如長(zhǎng)度或?qū)挾?。極限拉伸強(qiáng)度被歸一化到壁厚。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“楊氏模量”可以指彈性(如，各向同性的)材料的剛性的量度(彈性體對(duì)因施加力引起的變形的抵抗力)。楊氏模量被歸一化到壁厚。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“極限伸長(zhǎng)率”可以指應(yīng)變至斷裂的百分比?？梢詮谋?中看到，與Nafion管相比，PVDF-g-PSSA管更堅(jiān)韌、更剛性且更不易脆。B)氣體干燥劑膜_“共混(密實(shí))涂徑”根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了一種干燥劑聚合物物質(zhì)，其包括含有兩種或更多種聚合物的多相聚合物組合物，其中兩種或更多種聚合物中的至少一種包括磺基，其中該物質(zhì)具有對(duì)流體的滲透性，這取決于流體的極性，其中滲透性隨極性增大而增強(qiáng)。例如，聚合物物質(zhì)可以呈現(xiàn)出對(duì)水(其是極性化合物)比對(duì)CO2(其基本上是非極性化合物)更好的滲透性。術(shù)語(yǔ)“多相聚合物”或“多相聚合物組合物”可以指存在至少兩種相連續(xù)量或基體相和為分布在基體相中的分散相的另一相。此分散相可以是不連續(xù)的(諸如分散的島)或可以是共連續(xù)相(諸如，其中分散的島聚結(jié)成較大的島)。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“共連續(xù)相”結(jié)構(gòu)可以指以使兩種相在整個(gè)材料的至少一部分中保持基本上連續(xù)的方式相纏繞的兩種或更多種相。此形態(tài)可以類似于浸泡在水中的海綿的形態(tài)，其中海綿和水都形成連續(xù)系統(tǒng)。根據(jù)一些實(shí)施方案，提供了一種包括具有基本上多相結(jié)構(gòu)(如，共連續(xù)相結(jié)構(gòu))的兩種或更多種聚合物的干燥劑聚合物物質(zhì)，諸如，但不限于，膜或管，其中兩種或更多種聚合物中的至少一種包括下述基團(tuán)，諸如苯基，該基團(tuán)能夠被磺化。這種基團(tuán)的示例可以包括苯乙烯或其任何衍生物。這種聚合物可以包括，如聚苯乙烯(PS)和/或苯乙烯共聚物，諸如苯乙烯_乙烯_丁烯_苯乙烯(SEBS)或其任何衍生物。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物物質(zhì)還包括適于產(chǎn)生選擇性的水(蒸氣或液體)傳輸?shù)娜魏尾牧?，尤其是，但不限于，磺酸類型的物質(zhì)。這種干燥劑聚合物物質(zhì)的示例是聚(偏二氟乙烯)/聚苯乙烯磺化酸(PVDF/PSSA)和聚(偏二氟乙烯)/苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯磺酸(PVDF/SEBS-SA)?？梢蕴娲鶳VDF使用或除了PVDF之外還可以使用的其他聚合物包括聚丙烯-均聚物(PP-homo)、聚丙烯-無(wú)規(guī)共聚物(PP-raco)、中等密度聚乙烯(MDPE)或任何其他合適的聚合物。根據(jù)一些實(shí)施方案，產(chǎn)生了形成多相結(jié)構(gòu)的聚合物中的至少一種(諸如PVDF)。應(yīng)注意，兩種聚合物之間的符號(hào)“/”(正斜杠)表示兩種聚合物適于形成或基本上形成多相的相結(jié)構(gòu)(諸如共連續(xù)的相結(jié)構(gòu))。這不同于兩種聚合物之間的符號(hào)“g”(接枝)，這表示其中一種聚合物被接枝到另一種聚合物中。根據(jù)一些實(shí)施方案，可以通過(guò)以下方式產(chǎn)生干燥劑聚合物物質(zhì)用相容性試劑使兩種或更多種聚合物和/或共聚物(諸如PVDF與聚苯乙烯(PS)和/或苯乙烯共聚物，諸如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS))物理共混，然后形成期望的形式，諸如管或膜(如，通過(guò)擠出或通過(guò)模制，諸如注射成型)，接著進(jìn)行磺化以產(chǎn)生干燥劑聚合物物質(zhì)。此工藝在此可以被稱作“共混(密實(shí))途徑”。例如，可以按照下述方式產(chǎn)生聚(偏二氟乙烯)/聚苯乙烯磺化酸(PVDF/PSSA)管，如a)用添加的獨(dú)特的相容性試劑將PVDF與聚苯乙烯(PS)(或苯乙烯共聚物)物理共混成基本上均勻的共混物化合物；b)通過(guò)擠出產(chǎn)生管；以及c)應(yīng)用磺化工藝以產(chǎn)生PVDF/PSSA干燥劑管。接著，洗滌并干燥此產(chǎn)物，如干燥1天。PVDF與PS是基本上不相溶的材料(不能混合形成均勻溶液的材料)?？赡苁且?yàn)榇巳毕?，所以磺化PVDF與PS的混合物的嘗試失敗了。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加合適的相容性試劑(諸如，聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯(MBS))時(shí)，形成了PS共連續(xù)相并實(shí)現(xiàn)了磺化工藝。通常來(lái)說(shuō)，“共混(密實(shí))途徑”過(guò)程包括三個(gè)主要步驟a)用相容性試劑將兩種或更多種聚合物和/或共聚物(諸如，PVDF與聚苯乙烯(PS)和/或苯乙烯共聚物，諸如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS))混合成基本上均勻的共混物化合物；b)處理聚合物混合物以產(chǎn)生期望的形式，諸如管(如，通過(guò)擠出或通過(guò)模制，諸如注射成型)；以及c)應(yīng)用磺化工藝以產(chǎn)生干燥劑管。現(xiàn)在參考圖4，圖4闡釋了描述制造干燥劑聚合物物質(zhì)的一般工藝的流程圖400。步驟410包括用相容性試劑混合兩種或更多種聚合物和/或共聚物，其中兩種或更多種聚合物中的至少一種包括能夠被磺化的基團(tuán)(如，混合PVDF與聚苯乙烯(PS)和/或苯乙烯共聚物，諸如苯乙烯_乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS))?；旌衔锟梢孕纬蔀榛旧隙嘞嗟木酆衔锝M合物(諸如共連續(xù)相結(jié)構(gòu)組合物)。步驟420包括處理聚合物，如通過(guò)擠出或通過(guò)模制(諸如注射成型)以產(chǎn)生期望結(jié)構(gòu)的聚合物物質(zhì)430(例如，聚合物管或聚合物膜)。步驟460包括磺化能夠被磺化的基團(tuán)，諸如苯乙烯基以產(chǎn)生干燥劑聚合物物質(zhì)470。流程圖400顯示了制造干燥劑聚合物物質(zhì)470的工藝，其可以包括干燥劑管或膜。開(kāi)發(fā)了兩種類型的化合物(a)PVDF/PS/PMMA-70/20/10(70%PVDF/20%PS/10%PMMA)，(b)PVDF/SEBS(KRATON)/MBS(PARALOID相容性試劑)-49/49/2(49%PVDF/49%SEBS/2%MBS)。發(fā)現(xiàn)了兩種化合物(a和b)表現(xiàn)為與共連續(xù)的PS相部分相溶的共混物，這與本文中提到的PVDF-g-PSSA共聚物起到類似的質(zhì)子交換作用。這些化合物易于被磺化以獲得水蒸氣滲透蒸發(fā)性能?；腔梢酝ㄟ^(guò)，如二氯乙烷中0.5M的氯磺酸來(lái)只進(jìn)行1小時(shí)。下面的表4中提供了對(duì)由化合物a和b制成的膜實(shí)施的結(jié)果，并與PVDF膜和PVDF-g-PSSA膜(在被轉(zhuǎn)變成滲透蒸發(fā)管的形式之前)進(jìn)行比較。PVDF-g-PSSA、70%PVDF/20%PS/10%PMMA和49%PVDF/49%SEBS/2%MBS的水蒸氣透過(guò)性明顯好于PVDF的水蒸氣透過(guò)性。表4不同膜材料的水蒸氣透過(guò)性<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在證明了共混物的膜(膜(film))的可行性之后，由70%PVDF/20%PS/10%PMMA的共混物和49%PVDF/49%SEBS/2%MBS的共混物來(lái)制造管。在與純共聚物管相同的條件下，在擠出機(jī)中處理兩種共混物。下面的表5顯示了與PVDF-g-PSSA管、Nafion管和PVC管的性能相比較的共混的管，70%PVDF/20%PS/10%PMMA管、49%PVDF/49%SEBS/2%MBS管的性能。表5與Nafion管和PVC管的性能相比較的PVDF-g-PSSA管、PVDF/PS/PMMA管、PVDF/SEBS/MBS管的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>如表5所示，對(duì)每一種類型的管(PVDF-g-PSSA管、PVDF/PS/PMMA管、PVDF/SEBS/MBS管、Nafion管和PVC管)評(píng)估了下面5個(gè)因素(按照上述方法):1.吸水率]；2.滲漏[微升/分鐘]；3.ΔCO2(二氧化碳的變化)；4.水蒸發(fā)[微升/小時(shí)]；以及5.水蒸氣滲透[微升/小時(shí)]。在23°C的溫度和50%的相對(duì)環(huán)境濕度(RH)下測(cè)量了這些參數(shù)。從詳細(xì)描述在表5中的結(jié)果可以看出，70%PVDF/20%PS/10%PMMA管和49%PVDF/49%SEBS/2%MBS管的水蒸發(fā)性能比Nafion管的水蒸發(fā)性能好。70%PVDF/20%PS/10%PMMA管和49%PVDF/49%SEBS/2%MBS管的蒸氣滲透和ΔCO2性能接近Nafion管的蒸氣滲透和ΔCCV性能。應(yīng)注意，在Nafion的情形中，例如，共聚物(Teflon與全氟乙烯醚磺酸酯)的粘度和處理溫度高(處理溫度約300°C)。這限制了可以被添加到共聚物上的官能團(tuán)(諸如磺基)的量(更多的磺基將進(jìn)一步增大粘度并升高處理溫度)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，處理溫度(諸如圖1中的步驟120和圖4中的步驟420)可以顯著低于300°C，如在180°C-230°C的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，在處理(如，圖1中的步驟120和圖4中的步驟420)之后進(jìn)行磺化(如，圖1中的步驟160和圖4中的步驟460)，且因而沒(méi)有限制磺化的量且可以達(dá)到約100%。還應(yīng)注意，用于制備Nafion的共聚物(Teflon與全氟乙烯醚磺酸酯)，即使當(dāng)被中和時(shí)，其對(duì)處理設(shè)備(尤其是帶金屬的處理設(shè)備)也是非常反應(yīng)性的(甚至是侵蝕性的)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，相比之下，用于制備干燥劑聚合物物質(zhì)的聚合物對(duì)處理設(shè)備是基本上非反應(yīng)性的。氣體干燥劑管的機(jī)械性能下面的表6顯示了與Nafion管的機(jī)械性能相比較的PVDF/SEBS/MBS管的機(jī)械性能。詳細(xì)描述在下面的表中的機(jī)械性能獲取自用Instron萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)根據(jù)ASTMD638以25mm/分鐘的拉伸速率對(duì)管試樣進(jìn)行的拉伸測(cè)試的輸出結(jié)果。出于比較的目的，表中所有的值都被歸一化。表6與Nafion管的機(jī)械性能相比較的共混(密實(shí))途徑管的機(jī)械性能<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>從表6中可以看出，“密實(shí)混合”管的機(jī)械性能與Nafion管的機(jī)械性能在相同的數(shù)量級(jí)上。正如本文中描述的，根據(jù)一些實(shí)施方案，可以例如通過(guò)使支撐體區(qū)域和/或增強(qiáng)元件(諸如肋狀物)與管一起模制來(lái)改善管的機(jī)械性能。支撐體區(qū)域可以從結(jié)構(gòu)上支撐管。C)干燥劑聚合物物質(zhì)-“多孔涂徑”根據(jù)一些實(shí)施方案，本發(fā)明提供了一種設(shè)計(jì)用于通過(guò)滲透蒸發(fā)工藝從諸如空氣和CO2的極性較低的氣體中選擇性地去除諸如水的極性流體的耐用的、高性能的物質(zhì)(諸如膜或管)。根據(jù)一些實(shí)施方案，這種物質(zhì)(其可以在本文中被稱作脫水物質(zhì)或干燥劑物質(zhì))可以包括含有支撐體構(gòu)件的復(fù)合膜，通常為支撐體聚合物膜(諸如支撐體膜或支撐體管)，其內(nèi)以受控的比結(jié)合了既具有正電荷官能性又具有負(fù)電荷官能性的交聯(lián)共聚物以得到期望的選擇性和通量。通過(guò)改變帶電基團(tuán)的比和結(jié)合入支撐體構(gòu)件中的共聚物的量，可以控制通量和選擇性以便使用在特定的應(yīng)用中。應(yīng)注意，術(shù)語(yǔ)“膜”和“管”可以互換地使用。還應(yīng)注意，術(shù)語(yǔ)“脫水”和“干燥(drying)/干燥劑(dryer)”可以互換地使用。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)”或“交聯(lián)的”可以包括支化點(diǎn)，不同的鏈從支化點(diǎn)發(fā)散。可以用于產(chǎn)生氣體(諸如空氣)脫水物質(zhì)的用于支撐體聚合物(作為支撐體膜)的優(yōu)選的材料包括聚砜(PSU)和聚醚砜(PES)。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種復(fù)合膜，其包括(a)支撐體構(gòu)件，其具有延伸穿過(guò)支撐體構(gòu)件的多個(gè)孔(或微通道)，以及(b)交聯(lián)共聚物，其包括(i)陽(yáng)離子單體和陰離子單體和/或(ii)兩性離子單體，交聯(lián)共聚物填充支撐體構(gòu)件的孔，交聯(lián)共聚物具有對(duì)流體的滲透性，這取決于流體的極性，其中滲透性隨極性增大而增強(qiáng)。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“陰離子”或“陰離子的”可以指帶負(fù)電荷的離子。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“陽(yáng)離子”或“陽(yáng)離子的”可以指帶正電荷的離子。根據(jù)一些實(shí)施方案，術(shù)語(yǔ)“兩性離子”或“兩性離子的”可以指能夠同時(shí)具有正電荷和負(fù)電荷的化合物。該化合物的總的凈電荷可以是0(電中性的)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，在復(fù)合膜中，交聯(lián)共聚物橫向填充支撐體構(gòu)件的孔，即基本上垂直于穿過(guò)復(fù)合膜的流的方向。就“填充”而言，其意指在使用中，穿過(guò)復(fù)合膜的基本上所有的流體必須穿過(guò)交聯(lián)共聚物。支撐體構(gòu)件的孔包含滿足此條件的這種量的交聯(lián)共聚物，這樣的支撐體構(gòu)件被認(rèn)為是被填充的。假設(shè)滿足流體穿過(guò)交聯(lián)共聚物的條件，那么不需要支撐體構(gòu)件的空隙容積完全被交聯(lián)共聚物占據(jù)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，空氣脫水膜可以是涂覆丙烯酰氨基-甲基-丙烷磺酸酯(AMPS)的聚砜中空纖維膜，或涂覆聚乙烯醇的聚砜膜，或涂覆聚乙烯醇的聚醚砜(PES)膜。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案使用的空氣脫水膜實(shí)現(xiàn)了選擇性地去除水蒸氣，同時(shí)并不顯著改變進(jìn)料流中存在的氧氣和氮?dú)獾南鄬?duì)濃度。交聯(lián)共聚物提供了復(fù)合膜在滲透蒸發(fā)分離中的分離功能，且交聯(lián)共聚物通常在諸如水的極性溶劑的存在下發(fā)生溶脹。在一些實(shí)施方案中，交聯(lián)共聚物是水凝膠。支撐體構(gòu)件為交聯(lián)共聚物提供了機(jī)械強(qiáng)度，且當(dāng)交聯(lián)共聚物是可溶脹的時(shí)，支撐體構(gòu)件妨礙交聯(lián)共聚物的溶脹。優(yōu)選地，將交聯(lián)共聚物錨固在支撐體構(gòu)件內(nèi)。術(shù)語(yǔ)“錨固的”預(yù)期意指交聯(lián)共聚物被固定在支撐體構(gòu)件的孔內(nèi)，但該術(shù)語(yǔ)并不必須受限于交聯(lián)共聚物被化學(xué)鍵合到支撐體構(gòu)件的孔的意思。通過(guò)被支撐體構(gòu)件的結(jié)構(gòu)元件纏住和纏繞而施加到其上的物理限制可以固定交聯(lián)共聚物，而實(shí)際上不會(huì)化學(xué)接枝到支撐體構(gòu)件，盡管在一些實(shí)施方案中，交聯(lián)共聚物可以被接枝到支撐體構(gòu)件的孔的表面。當(dāng)使用在本文中時(shí)，術(shù)語(yǔ)“陽(yáng)離子型/陰離子型共聚物”指用陽(yáng)離子單體和陰離子單體制備的共聚物。就陽(yáng)離子單體而言，其意指具有正電荷的單體或具有可以被離子化以形成正電荷的基團(tuán)的單體。類似地，就陰離子單體而言，其意指帶負(fù)電荷的單體或具有可以被離子化以形成負(fù)電荷的基團(tuán)的單體。復(fù)合膜的性能主要由錨固在支撐體構(gòu)件的孔內(nèi)的共聚物的性質(zhì)決定。共聚物內(nèi)存在的陰離子位和陽(yáng)離子位導(dǎo)致共聚物內(nèi)的分子內(nèi)相互作用增大，這導(dǎo)致當(dāng)共聚物在極性流體的存在下發(fā)生溶脹時(shí)更緊湊的共聚物結(jié)構(gòu)。此緊湊性質(zhì)有助于增強(qiáng)復(fù)合膜的選擇性，因?yàn)榇司o湊性質(zhì)提供了流體必須通過(guò)的更密實(shí)的共聚物結(jié)構(gòu)。復(fù)合膜的選擇性也通過(guò)支撐體構(gòu)件的存在而得到增強(qiáng)，因?yàn)槌颂峁C(jī)械強(qiáng)度外，支撐體構(gòu)件還限制了錨固的共聚物的溶脹，這再次增大了共聚物的密度。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案使用的陰離子單體優(yōu)選是水溶性的，盡管可以使用顯示很小的水溶解度或無(wú)水溶解度的陰離子單體。優(yōu)選的陰離子單體包括不飽和羧酸或其鹽或酐，以及不飽和磺酸或其鹽或酐。不飽和的陰離子單體可以包含一個(gè)或超過(guò)一個(gè)的碳-碳雙鍵。合適的陰離子單體的示例可以包括含有磺基的陰離子，諸如磺酸或其鹽，諸如2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、2-丙烯-1-磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸。陰離子單體的其他示例(其可以或不可以與包括磺基的陰離子一起使用)可以包括丙烯酸、2-乙酰氨基丙烯酸、反式-3-苯甲酰丙烯酸、2-溴代丙烯酸、3-氯代丙烯酸、反式-3-(4-氯苯甲?；?丙烯酸、2，3-二氯丙烯酸、3，3_二氯丙烯酸、3，3_二甲基丙烯酸、呋喃基丙烯酸、甲基丙烯酸、2-苯基丙烯酸、反式-3-(3-吡啶基)丙烯酸、三氯丙烯酸、2-(三氟甲基)丙烯酸、丙炔酸(丙炔酸(propiolicacid))、苯基丙炔酸、巴豆酸、異巴豆酸、3-溴-2-丁烯酸、2-氯-2-丁烯酸、3-氯-2-丁烯酸、2，3-二溴-4-氧代-2-丁烯酸、2，3-二氯-4-氧代-2-丁烯酸、2，3-二甲基-2-丁烯酸、2-乙基-2-丁烯酸、反式-2-甲基-2-丁烯酸(惕各酸)、順式-2-甲基-2-丁烯酸(當(dāng)歸酸)、4_氧代-4-苯基-2-丁烯酸、2-苯基-2-丁烯酸、4，4，4-三氟-3-甲基-2-丁烯酸、3-丁烯酸、2-羥基-4-苯基-3-丁烯酸、2-甲基-3-丁烯酸、2-丁炔酸(丁炔酸)、2_戊烯酸、4-羥基-2-戊烯酸、2-甲基-2-戊烯酸(反式)、4_羥基-3-戊烯酸、4-戊烯酸、2，2-二甲基-4-戊烯酸、3-甲基-4-戊烯酸、2，4-戊二烯酸、2-戊炔酸、4-戊炔酸、2-己烯酸、2-乙基-2-己烯酸、3-己烯酸、2-乙?；?5-羥基-3-氧代-4-己烯酸(脫水酸)、5_己烯酸、2,4-己二烯酸(山梨酸)、1-己烯-1-基硼酸、5-己炔酸、莽草酸、6-庚烯酸、2，6-庚二烯酸、6-庚炔酸、2-辛烯酸、反式-1-辛烯-1-基硼酸、富馬酸、溴代_富馬酸、氯代_富馬酸、二羥基富馬酸、二甲基富馬酸(dimethylfumicacid)、富馬酸一乙酯、甲基富馬酸、馬來(lái)酸、溴代馬來(lái)酸、氯代馬來(lái)酸、二氯馬來(lái)酸、二羥基馬來(lái)酸、二溴馬來(lái)酸、馬來(lái)酰胺酸、檸康酸、戊烯二酸、3-甲基-2-戊二烯酸、衣康酸、粘康酸、粘溴酸、粘氯酸、乙炔二羧酸、苯乙烯基醋酸、3-丁烯-1，1-二羧酸、烏頭酸、3-丁烯-1，2，3-三羧酸、2-丙烯酰氨基羥基乙酸、甲基丙烯酸2-磺乙酯、丙烯酸3-磺丙酯、甲基丙烯酸3-磺丙酯、3-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸、反式-2_(4-氯苯基)乙烯基硼酸、反式-2-(4-氟苯基)乙烯基硼酸、反式-2-(4-甲基苯基)乙烯基硼酸、2-乙烯基苯基硼酸、4-乙烯基苯基硼酸、乙烯基膦酸、磷酸單丙烯酰氧基乙酯、肉桂酸、α-乙酰氨基肉桂酸、α-溴代肉桂酸、2-溴代肉桂酸、3-溴代肉桂酸、4-溴代肉桂酸、3-溴-4-氟肉桂酸、4-溴-2-氟肉桂酸、5-溴-2-氟肉桂酸、2-羧基肉桂酸、2-氯代肉桂酸、3-氯代肉桂酸(順式)、4_氯代肉桂酸(反式)、4_氯-2-氟肉桂酸、反式-2-氯-6-氟肉桂酸、反式-2，4-二氯肉桂酸、3，4-二氯肉桂酸、反式-2，4-二氟肉桂酸、反式-2，5-二氟肉桂酸、反式-2，6-二氟肉桂酸、反式-3，4-二氟肉桂酸、反式-3，5-二氟肉桂酸、2，3-二甲氧基肉桂酸、2，4_二甲氧基肉桂酸、2，5-二甲氧基肉桂酸、3，4_二甲氧基肉桂酸、3，5-二甲氧基肉桂酸(反式)、3，5-二甲氧基-4-羥基肉桂酸、4，5-二甲氧基_2_硝基肉桂酸、α-乙基-順式-肉桂酸、α-氟代肉桂酸、2-氟代肉桂酸、反式-3-氟代肉桂酸、4-氟代肉桂酸、4-甲?；夤鹚帷?-羥基肉桂酸、3-羥基肉桂酸、4-羥基肉桂酸、3-羥基-4-甲氧基-反式-肉桂酸、4-羥基-3-甲氧基-反式-肉桂酸、4-異丙基-反式-肉桂酸、2-甲氧基肉桂酸、3-甲氧基肉桂酸(反式)、4_甲氧基肉桂酸(反式)、α-甲基肉桂酸、3，4-(亞甲基二氧基)肉桂酸、4-甲基-3-硝基肉桂酸、α-甲基-3-硝基肉桂酸、α-甲基-4-硝基肉桂酸、2-硝基肉桂酸、3-硝基肉桂酸(反式)、4_硝基肉桂酸(反式)、2，3，4，5，6_五氟肉桂酸、2-(三氟甲基)肉桂酸、3-(三氟甲基)肉桂酸、反式_4-(三氟甲基)肉桂酸、2，3，4-三氟肉桂酸、3，4，5-三氟肉桂酸、3，4，5-三甲氧基肉桂酸(反式)、2，4，6_三甲基肉桂酸(順式)以及它們的相應(yīng)的酐或鹽。陽(yáng)離子單體也優(yōu)選是水溶性的，盡管還可以使用顯示出很小的水溶解度或無(wú)水溶解度的陽(yáng)離子單體。陽(yáng)離子單體可以是帶正電荷的，或它們可以具有諸如胺的基團(tuán)，這些基團(tuán)在水中被部分質(zhì)子化以形成銨基團(tuán)。優(yōu)選的陽(yáng)離子單體包括不飽和的胺和不飽和的銨鹽。不飽和的陽(yáng)離子單體可以包含一個(gè)或超過(guò)一個(gè)的碳-碳雙鍵。合適的陽(yáng)離子單體的示例可以包括具有銨基(NH4+)(或其鹽或衍生物)的陽(yáng)離子，諸如4-乙烯基苯胺、3-(丙烯酰氨基丙基)三甲基銨鹽、[2-(丙烯酰氧基)乙基](4-苯甲?；S基)二甲基銨鹽、[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基銨鹽、二烯丙基二甲基銨鹽、[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基銨鹽、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基銨鹽、氯丙炔胺、乙烯基芐基三甲基銨鹽。陽(yáng)離子單體的其他示例(其可以或不可以與具有銨基的陽(yáng)離子一起使用)可以包括烯丙基胺、N-烯丙基苯胺、烯丙基環(huán)己胺、烯丙基環(huán)戊胺、烯丙基甲胺、N-丙烯?；?羥甲基)甲胺、N-叔戊基-1，1-二甲基烯丙基胺、N-叔戊基-1，1-二甲基炔丙胺、二烯丙基胺、3，3’-二烯丙基-氧代-二異丙醇胺、1，1-二乙基炔丙胺、N-乙基-2-甲基烯丙基胺、3-乙炔基苯胺、4-乙炔基苯胺、1-乙炔基環(huán)己胺、香葉基胺、N-甲基烯丙基胺、炔丙胺、乙烯胺、[2-(丙烯酰氧基)乙基](4-苯甲?；S基)二甲基銨鹽、[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基銨鹽、甲基丙烯酸2-氨乙酯鹽酸鹽、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺鹽酸鹽、2-(N，N-二甲基氨基)乙基丙烯酸酯二甲基鹽、2-(N，N-二甲基氨基)乙基丙烯酸酯甲基鹽、2_(N，N-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯二甲基鹽、2-(N，N-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯甲基鹽、乙基-3-氨基-3-乙氧基丙烯酸酯鹽酸鹽、4-乙炔基吡啶鹽酸鹽以及N-2-乙烯基-吡咯烷酮。交聯(lián)共聚物中的陰離子單體對(duì)陽(yáng)離子單體的摩爾比優(yōu)選在955到595的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在19到11的范圍內(nèi)，且陰離子單體對(duì)陽(yáng)離子單體的比特別優(yōu)選在19到13的范圍內(nèi)。通過(guò)改變陰離子單體對(duì)陽(yáng)離子單體的摩爾比，可以改變復(fù)合膜的性能。通過(guò)使用兩性離子單體來(lái)形成交聯(lián)共聚物也可以獲得共聚物的陰離子/陽(yáng)離子性質(zhì)。兩性離子單體可以具有陰離子基團(tuán)和陽(yáng)離子基團(tuán)，或它們可以具有能夠被離子化以形成負(fù)電荷和正電荷的基團(tuán)。優(yōu)選的兩性離子單體包括不飽和的兩性離子或可以易于被轉(zhuǎn)化成兩性離子的其前體。不飽和的兩性離子單體可以包括一個(gè)或超過(guò)一個(gè)的碳-碳雙鍵。合適的兩性離子單體的示例包括4-咪唑丙烯酸、4-氨基肉桂酸鹽酸鹽、4_(二甲基氨基)肉桂酸、I-(3-磺丙基)-2-乙烯基吡啶鐺氫氧化物內(nèi)鹽(l-(3-Sulf0pr0pyl)-2-Vinylpyridiniumhydroxideinnersalt)、3-磺丙基二甲基-3-甲基丙烯酰氨基丙基銨內(nèi)鹽以及5-氨基-1，3-環(huán)己二烯-1-羧酸鹽酸鹽。兩性離子單體還可以與陰離子單體、與陽(yáng)離子單體或與這兩種單體結(jié)合使用。雖然支撐體構(gòu)件優(yōu)選是親水性的以有利于引入帶電的交聯(lián)共聚物并有利于通過(guò)極性流體，但是疏水性支撐體構(gòu)件也可以用在某些應(yīng)用中，諸如當(dāng)使用表面活性劑或包含水和有機(jī)溶劑的混合溶劑時(shí)，此混合溶劑潤(rùn)濕支撐體構(gòu)件。適于進(jìn)一步親水化以產(chǎn)生親水性支撐體構(gòu)件的材料包括，如乙酸纖維素(CA)、聚(偏二氟乙烯)(PVDF)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、尼龍6、聚(乙烯-共-乙烯醇)(EVAL)以及聚丙烯腈(PAN)。適于制造疏水性支撐體構(gòu)件的材料包括，如聚丙烯、聚(四氟乙烯)(PTFE)和聚(氯乙烯)(PVC)。支撐體構(gòu)件的平均孔徑可以顯著變化。根據(jù)一些實(shí)施方案，平均孔徑的范圍可以在約0.001微米到約20微米，如約0.002微米到約5微米且尤其是約0.005微米到約1微米。根據(jù)一些實(shí)施方案，支撐體構(gòu)件的孔隙率是孔體積(也稱為空隙容積)的量度，其范圍可以在約25%到約95%，如約45%到約85%且尤其是約0.60到約80%。由具有小于25%的孔隙率的支撐體構(gòu)件制備的復(fù)合膜可以具有低的通量，而具有高于95%的孔隙率的支撐構(gòu)件通常不會(huì)對(duì)錨固共聚物提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)一些實(shí)施方案，所使用的支撐體構(gòu)件可以是對(duì)稱的多孔膜或不對(duì)稱的多孔膜。微濾膜適于作為對(duì)稱的多孔膜，且它們優(yōu)選具有約10微米到300微米的厚度，更優(yōu)選約20微米到150微米的厚度，且尤其是50微米到120微米的厚度。支撐體構(gòu)件越薄，通量越高。不對(duì)稱的支撐體構(gòu)件通常具有多層性質(zhì)，且具有較小孔的密實(shí)層被支撐在具有較大孔的襯里層上。超濾膜適于用作不對(duì)稱的支撐體構(gòu)件。雖然這些支撐體構(gòu)件被描述為具有“層”，但是它們只包括單獨(dú)的連續(xù)相的單種聚合物。層表示具有不同的物理特征但具有相同的化學(xué)特征的區(qū)域。不對(duì)稱的膜還可以包括非編織材料(如，聚酯)，其作為機(jī)械強(qiáng)化材料。對(duì)于不對(duì)稱的支撐體構(gòu)件來(lái)說(shuō)，每一層的厚度可以是不關(guān)鍵的，只要保持足夠的機(jī)械剛性就可。因此，在不對(duì)稱的復(fù)合膜中，支撐構(gòu)件的空隙容積可以不完全被交聯(lián)共聚物占據(jù)。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的復(fù)合膜由不對(duì)稱的支撐體構(gòu)件制備時(shí)，密實(shí)層的厚度決定了膜的通量。還觀察到不對(duì)稱填充的復(fù)合膜，諸如使用作為支撐體構(gòu)件的超濾膜獲得的那些復(fù)合膜，導(dǎo)致具有更高通量的滲透蒸發(fā)膜。不對(duì)稱的復(fù)合膜也可以由對(duì)稱的支撐體構(gòu)件制備，這通過(guò)用交聯(lián)共聚物不對(duì)稱地填充支撐體構(gòu)件的孔。這種不對(duì)稱的復(fù)合膜可以通過(guò)在支撐體構(gòu)件的單一側(cè)上引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)來(lái)制備，因而獲得了交聯(lián)共聚物穿過(guò)支撐體構(gòu)件的厚度的不等分布。將交聯(lián)共聚物制備在支撐體構(gòu)件內(nèi)根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，將交聯(lián)共聚物制備在支撐體構(gòu)件內(nèi)(復(fù)合膜)可以包括下述步驟a.多孔支撐體構(gòu)件的制備；b.表面_活化；c.將單體溶液浸漬入多孔支撐體構(gòu)件中；d.單體的接枝共聚合；以及e.交聯(lián)。a.多孔支撐體構(gòu)件的制備聚合物支撐體構(gòu)件可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法來(lái)制備。施行用水或水溶液來(lái)洗滌所獲得的聚合物支撐體構(gòu)件，以便提取(去除)存在于聚合物支撐體構(gòu)件的孔內(nèi)的水溶性聚合物并產(chǎn)生期望的多孔支撐體構(gòu)件。因而，此洗滌或提取步驟清除了孔中的不期望的雜質(zhì)(諸如均聚物)。表面活性劑型化學(xué)品(諸如任何商業(yè)上已知的化學(xué)表面活性劑，如Triton、Tetronic,Pluronic和Softanol)也可以用于更好地清潔孔?？梢允褂闷渌砻婊钚詣绲头肿恿勘砻婊钚詣?，諸如十二烷基硫酸鈉(SDS)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)。也可以使用其他通常使用的處理材料以便更有效地清潔孔；這種材料可以包括諸如異丙醇(IPA)和乙醇的低分子量的醇和諸如Freon(氯化烴)的溶劑。根據(jù)一些實(shí)施方案，多孔支撐體構(gòu)件可以基于目的被制造或市售得到。b.表面_活化在制造多孔支撐體構(gòu)件后，可能需要表面_活化步驟。表面_活化步驟影響支撐體構(gòu)件的表面和/或多孔支撐體構(gòu)件的孔的表面。表面-活化適于促進(jìn)極性單體(諸如陽(yáng)離子單體和陰離子單體/兩性離子單體，它們稍后被聚合并交聯(lián)以形成共聚物的孔“填料”)粘合到多孔支撐體構(gòu)件的孔(更準(zhǔn)確地說(shuō)是孔的表面)。當(dāng)多孔支撐體構(gòu)件是疏水性(諸如PES)時(shí)，尤其需要此步驟。根據(jù)一些實(shí)施方案，表面-活化步驟包括氧化且適于將羰基(其能夠鍵合到單體)引入到聚合物多孔支撐體構(gòu)件中。當(dāng)使用疏水性多孔支撐體構(gòu)件(諸如PES)時(shí)，表面-活化步驟可以被稱為增大極性單體的粘合的多孔支撐體構(gòu)件的親水化(或“潤(rùn)濕”)。親水化可以通過(guò)氧化來(lái)進(jìn)行。通過(guò)諸如過(guò)硫酸銨或任何其他氧化劑的任何合適的試劑來(lái)實(shí)現(xiàn)氧化。其他氧化方法可以包括臭氧處理、紫外光輻射、電暈放電、高壓電放電、等離子體處理或任何其他方法。表面活性劑(諸如本文中提到的那些表面活性劑)也可以使用在親水化步驟中以改善此結(jié)果。c.將單體溶液浸漬入多孔支撐體構(gòu)件中在表面_活化多孔支撐體構(gòu)件后，施行將單體溶液浸漬入多孔支撐體構(gòu)件中的步驟。此步驟包括將包含稍后被聚合并交聯(lián)以形成共聚物的孔“填料”的陽(yáng)離子單體和陰離子單體/兩性離子單體溶液的溶液物理引入到多孔支撐體構(gòu)件中。此溶液可以被稱作預(yù)聚合的聚合物前體溶液。溶液還可以包括電解質(zhì)聚合物、聚合引發(fā)劑、交聯(lián)劑或任何其他合適的添加劑。根據(jù)一些實(shí)施方案，可以應(yīng)用超聲能以促進(jìn)浸漬。通過(guò)考慮待處理的多孔支撐體構(gòu)件的形式或形狀來(lái)選擇用于浸漬步驟的條件，諸如溫度和/或時(shí)間。在多孔支撐體構(gòu)件是管(中空纖維)的情形中，可以通過(guò)使用諸如蠕動(dòng)泵的泵以使溶液“強(qiáng)行”進(jìn)入管中和進(jìn)入孔中來(lái)實(shí)現(xiàn)浸漬步驟。促進(jìn)浸漬劑滲透入孔中的另一種方式是在施行浸漬之前通過(guò)將管切割成數(shù)厘米的長(zhǎng)度。d.單體的接枝共聚合一旦包含陽(yáng)離子單體和陰離子單體/兩性離子單體(以及任何其他需要的添加齊U)的溶液被物理引入到多孔支撐體構(gòu)件中，就施行接枝共聚合的步驟。此步驟包括形成單體化學(xué)鍵合到多孔支撐體構(gòu)件和使單體共聚合以產(chǎn)生共聚物，該共聚物被化學(xué)鍵合并錨固在支撐體構(gòu)件的孔內(nèi)的合適的位置。例如，PES多孔構(gòu)件的化學(xué)接枝可以被描述為由使PES多孔構(gòu)件表面_活化、將單體連接至反應(yīng)活性部位、然后(或同時(shí))聚合組成的工藝，由此形成聚合物支鏈，使得它們連接到主PES聚合物?？梢酝ㄟ^(guò)從PES的羥基中奪取氫原子來(lái)施行化學(xué)接枝。PES具有活性不穩(wěn)定的氫原子，在接枝引發(fā)劑的存在下，其可以被表面-活化得到自由基。因而，此工藝中產(chǎn)生的自由基引發(fā)接枝共聚合。多孔構(gòu)件的接枝共聚合所涉及的一系列反應(yīng)步驟可以如下接枝引發(fā)劑離子啟動(dòng)反應(yīng)，且整個(gè)工藝表現(xiàn)得像自催化工藝。因此，少量的接枝引發(fā)劑離子(諸如lOppm-lOOppm)可以足夠施行接枝共聚合的工藝。前述反應(yīng)可以在過(guò)氧化物的存在下發(fā)生，過(guò)氧化物同時(shí)使接枝引發(fā)劑再生，形成自由基。接枝引發(fā)劑可以由諸如Fe3+、Fe2+、Ag+、C02+或Cu2+的金屬離子系統(tǒng)組成。過(guò)氧化物可以選自水溶性催化劑，諸如過(guò)氧化氫、過(guò)氧化脲、過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀和/或焦亞硫酸鈉。單體和預(yù)聚物具有側(cè)官能團(tuán)，其可以在它們之間進(jìn)行反應(yīng)并與被包括入制劑中的另外的預(yù)聚物進(jìn)行反應(yīng)，形成接枝共聚物。共聚合的引發(fā)可以借助通常用于乳液聚合的水溶性氧化還原弓I發(fā)劑組合來(lái)施行。氧化還原引發(fā)劑可以通過(guò)上述過(guò)氧化物與還原劑的組合來(lái)形成，還原劑諸如亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽、甲脒亞磺酸和/或抗壞血酸。例如，聚合可以在含水乳液中使用過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸銨/亞硫酸鈉氧化還原引發(fā)來(lái)進(jìn)行?？梢詰?yīng)用其他的或另外的聚合系統(tǒng)，諸如熱聚合系統(tǒng)或基于UV的聚合系統(tǒng)、“活潑的”或受控的聚合、逐步增長(zhǎng)聚合、鏈增長(zhǎng)聚合或其任何組合、或任何其他聚合系統(tǒng)。還可以使用通常已知的用于共聚合的調(diào)節(jié)劑，如胺(如，三乙胺、三丙胺或三丁胺)、鹵素化合物(如，氯仿、四氯化碳或四溴化碳)、硫醇(如，1-丁硫醇、1-己硫醇、1-十二硫醇、二乙化二硫、二硫二苯或二硫化二丁基)、醇(如，乙醇、正丙醇/異丙醇或正丁醇/異丁醇/叔丁醇)、巰基硅烷或硫硅烷。為了降低粘度，可以使用溶劑，如芳烴(如，甲苯、二甲苯等)、酯(如，乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸溶纖劑等)、酮(如，甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮等等)等等。可以在自由基聚合的過(guò)程中添加溶劑。具有支鏈醇基的酯得到了具有降低的溶液粘度的聚合物。e.交聯(lián)交聯(lián)的作用是控制和調(diào)節(jié)交聯(lián)共聚物的撓性。根據(jù)一些實(shí)施方案，共聚物的交聯(lián)使共聚物硬化(如，將共聚物從液體轉(zhuǎn)化為凝膠形式)并防止其滲漏出孔。可以在共聚合之后或共聚合過(guò)程中在支撐體構(gòu)件內(nèi)進(jìn)行共聚物的交聯(lián)。所使用的交聯(lián)劑可以是高度反應(yīng)性的、具有低的揮發(fā)性且具有至少兩個(gè)不飽和基團(tuán)以形成具有陽(yáng)離子型/陰離子型共聚物的三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)。雖然優(yōu)選水溶性的交聯(lián)劑，但是也可以使用顯示很小的水溶解度或無(wú)水溶解度的交聯(lián)劑。合適的交聯(lián)劑的示例包括3-(丙烯酰氧基)-2_羥基丙基甲基丙烯酸酯、烯丙基二乙二醇碳酸酯、雙(2-甲基丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、2，2-雙(4-甲基丙烯酰氧基苯基)丙烷、2，2-雙[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、2，2-雙[4-(2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基)苯基]丙烷、1，4_丁二醇二丙烯酸酯、1，3_丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4_丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸肉桂酯、2-肉桂酰氧基乙基丙烯酸酯、反式-1，4-環(huán)己二醇二甲基丙烯酸酯、1，10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、N,N’-二烯丙基丙烯酰胺、碳酸二烯丙酯、馬來(lái)酸二烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、焦碳酸二烯丙酯、琥珀酸二烯丙酯、1，3_二烯丙基脲、1，4_二丙烯酰基哌嗪、二丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二乙二醇二乙烯醚、2，2_二甲基丙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二丙二醇酯、二乙烯基乙二醇(divinylglycol)、癸二酸二乙烯酯、二乙烯基苯、N,N’-乙烯雙丙烯酰胺、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、N，N’-六亞甲基雙丙烯酰胺、N，N’-亞甲基雙甲基丙烯酰胺、1，9_壬二醇二甲基丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、季戊四醇三烯丙基醚、1，5_戊二醇二甲基丙烯酸酯、1，4_亞苯基二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、氰尿酸三烯丙酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、三乙二醇二乙烯基醚、1，1，1_三羥甲基丙烷二烯丙基醚、1,1,1-三羥甲基丙烷三丙烯酸酯以及1，1，1-三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。交聯(lián)劑的量可以是基于單體的總摩爾量的0.到25%，如0.5%到20%且尤其是1.0%到15%?，F(xiàn)在參考圖5，圖5顯示了概述根據(jù)一些實(shí)施方案制造干燥劑聚合物物質(zhì)的一般工藝的流程圖500。步驟510包括獲得多孔聚合物物質(zhì)(多孔支撐體構(gòu)件)，如聚醚砜(PES)多孔管。聚合物支撐體構(gòu)件可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法來(lái)制造。此步驟可以包括所施行的用水或水溶液洗滌所獲得的聚合物支撐體構(gòu)件以便提取(去除)存在于聚合物支撐體構(gòu)件的孔內(nèi)的水溶性聚合物并產(chǎn)生期望的多孔支撐體構(gòu)件。步驟520包括支撐體構(gòu)件和/或多孔支撐體構(gòu)件的孔的表面的表面-活化。表面-活化適于促進(jìn)極性單體(諸如陽(yáng)離子單體和陰離子單體/兩性離子單體，它們稍后被聚合并交聯(lián)以形成共聚物的孔“填料”)粘合到多孔支撐體構(gòu)件的孔(更準(zhǔn)確地說(shuō)是孔的表面)。步驟530包括將下述溶液浸漬入(引入)多孔支撐體構(gòu)件中該溶液包括(i)陽(yáng)離子單體和陰離子單體、(ii)兩性離子單體或(i)和(ii)的組合。也可以，如通過(guò)涂覆方法和/或通過(guò)浸漬技術(shù)來(lái)施行此步驟。步驟540包括陰離子單體和陽(yáng)離子單體和/或兩性離子單體的接枝共聚合。步驟550包括交聯(lián)形成至少部分填充支撐體構(gòu)件的孔的交聯(lián)共聚物以產(chǎn)生適于呈現(xiàn)出水滲透蒸發(fā)特性的最終的干燥劑聚合物物質(zhì)560(復(fù)合膜/管)。實(shí)施例提供下面的實(shí)施例以闡釋本發(fā)明。然而，將會(huì)理解，每一個(gè)實(shí)施例中給出的具體細(xì)節(jié)是基于闡釋的目的來(lái)選擇的，而不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍。通常來(lái)說(shuō)，除非指出，否則在類似的條件下進(jìn)行各實(shí)驗(yàn)。在下面的具體實(shí)施例中，從HydranauticsCorporation獲得支撐體構(gòu)件。此中空纖維(支撐體構(gòu)件)是市售的，且以商品名HYDRACAP銷售。此中空纖維已經(jīng)用于水凈化工藝，且被分類為HydranauticsCorp.的UF(超濾)膜。該纖維由聚醚砜(PES)制成，其標(biāo)定為MWC0，150，000道爾頓。此中空纖維具有1.2mm的外徑。這些實(shí)施例中使用的中空纖維是多孔的和疏水性的，且在氫和氮之間基本上無(wú)選擇性。用于接枝共聚合的材料包含磺酸位的陰離子單體<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>用于共聚合的包括銨位的陽(yáng)離子單體<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>聚不飽和的交聯(lián)單體<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>自由基引發(fā)劑(過(guò)氧化物)包括無(wú)機(jī)過(guò)硫酸鹽、過(guò)氧化物和氧化還原劑(APS+NaBS)<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>自由基引發(fā)劑包括有機(jī)氫過(guò)氧化物和過(guò)氧化物；偶氮<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>催化劑-表面活性劑SO3H部分Cycat4040對(duì)甲苯磺酸，用于低溫反應(yīng)的催化劑單不飽和硅烷<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>多官能交聯(lián)硅烷<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>實(shí)施例1在RT下，使用5%的乙醇溶液洗滌PES纖維的表面30分鐘。使用過(guò)硫酸銨0.1%來(lái)施行多孔支撐體構(gòu)件的親水化(活化)。在進(jìn)行上述處理之后，將所得到的膜冷卻至室溫，用水洗滌約10分鐘到約20分鐘以便去除氧化劑殘留物，且然后在約70°C下干燥約40分鐘。用于浸漬步驟的由陽(yáng)離子單體和陰離子單體制備的溶液，陽(yáng)離子單體是[2_(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨(MAETAC)，陰離子單體是2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸鈉鹽、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAA)。它們的摩爾比是100080075。過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉用作氧化還原引發(fā)劑，LuperoxP用作自由基共聚合引發(fā)劑-其摩爾比為基于單體總量的0.750.047.5?；旌仙鲜龌瘜W(xué)品并將它們稀釋至50%的單體濃度，攪拌混合物0.5-2小時(shí)，直到所有的固體溶解在水中。每次或連續(xù)地添加一點(diǎn)單體混合物。這允許熱散出受到控制。在通過(guò)濾紙進(jìn)行過(guò)濾以去除任何不溶解的固體之后，該混合物準(zhǔn)備用于制備膜。溶液中的單體濃度為60wt.%。將多孔膜隨后浸沒(méi)(浸漬)在聚合物前體溶液中，該前體溶液包含2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，包括N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、自由基聚合引發(fā)劑、異丙醇以及水，因而，用此溶液填充(浸漬)膜。隨后，將多孔襯底牽拉出溶液。在中空纖維浸沒(méi)并去除過(guò)量的溶液之后，將膜放入80°C的爐中(接枝共聚合)0.5到1小時(shí)之間，直到共聚合反應(yīng)結(jié)束。在90°C-110°c下施行交聯(lián)。實(shí)施例2實(shí)施例2闡釋了一種用于使管件表面活化的方法。用合適的液體洗滌PES纖維的表面以去除某些雜質(zhì)。提供具有永久親水性表面的疏水性PES膜(作為浸漬步驟)，其是通過(guò)沉積水/乙醇溶液10分鐘來(lái)制備的。5%的乙醇溶液用于在RT下洗滌膜30分鐘。—旦獲得多孔的疏水性PES膜，其被按照如下方式親水化在異丙醇(IPA)中預(yù)濕潤(rùn)疏水性PES膜的試樣(約6cm長(zhǎng))，用DI水洗滌。將膜浸沒(méi)在氧化劑(過(guò)硫酸銨)的水溶液中。過(guò)硫酸銨(APS)的濃度是約0.-3%。將溶液從環(huán)境加熱至約90°C-95°C達(dá)約15分鐘。在進(jìn)行上述處理之后，將所得到的膜冷卻至環(huán)境溫度，用水洗滌約10分鐘到約20分鐘以便去除剩余的氧化劑，且然后在約70°C下干燥約40分鐘。按照實(shí)施例1中的制備浸漬溶液，浸漬步驟、接枝共聚合步驟和交聯(lián)步驟也是如此。實(shí)施例3現(xiàn)在參考圖6，圖6顯示了描述根據(jù)一些實(shí)施方案制造干燥劑管的工藝方案的示例的流程圖。步驟1包括獲得聚合物多孔管(在此情形中是PES多孔管)并將其用另一種物質(zhì)進(jìn)行涂覆以便將具有磺酸部分的化合物引入多孔聚合物管的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中。在此情形中，涂覆是通過(guò)將PES多孔管浸沒(méi)在丙烯酰氨基-甲基-丙烷磺酸鹽(AMPS)的溶液中10分鐘以產(chǎn)生被AMPS涂覆并用AMPS填充的PES管。在步驟2中，在50°C下，通過(guò)使用過(guò)硫酸鉀或過(guò)氧化物來(lái)表面活化被AMPS涂覆并用AMPS填充的PES管1小時(shí)以產(chǎn)生具有聚合的AMPS的PES管。在步驟3中，具有聚合的AMPS的PES管在80°C下交聯(lián)1小時(shí)并被洗滌和干燥以產(chǎn)生PES-g-AMPS交聯(lián)的膜管。實(shí)施例4根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，下面的表7顯示了與Nafion管的性能相比較的多孔途徑管的性能。第一實(shí)施例指用表面活化醇溶液中的0.Iwt%的過(guò)硫酸銨氧化劑預(yù)處理的PES多孔中空纖維管，以及第二實(shí)施例指用表面活化醇溶液中的1.的過(guò)硫酸銨氧化劑預(yù)處理的PES多孔中空纖維管。表7與Nafion管相比較的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的多孔途徑管的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>在蒸氣滲透測(cè)試中，每1小時(shí)進(jìn)行滲漏測(cè)試。在4小時(shí)的測(cè)試過(guò)程中，新的PES膜顯示出穩(wěn)定的空氣滲漏行為。如表8所示，評(píng)估了多孔途徑管的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的每一個(gè)的下面4個(gè)因素且與Nafion管相比較1.滲漏[微升/分鐘]；2.ΔCO2(二氧化碳的變化)3.水蒸發(fā)[微升/小時(shí)]；以及4.水蒸氣滲透[微升/小時(shí)]。在特定的溫度[°C]和相對(duì)環(huán)境濕度(RH)[%]下測(cè)試了這四個(gè)參數(shù)。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)了多孔途徑管的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的水蒸發(fā)性能高于Nafion管的水蒸發(fā)性能。下面是物理機(jī)理的討論，該機(jī)理被認(rèn)為是操作本文使用的脫水膜的基礎(chǔ)。然而，本發(fā)明并不應(yīng)認(rèn)為受到下述解釋的限制。根據(jù)一些實(shí)施方案，認(rèn)為空氣和水蒸氣按照三種不同的方式通過(guò)本文中使用的脫水膜。對(duì)水蒸氣滲透來(lái)說(shuō)，相關(guān)的機(jī)理可以是1)滲透通過(guò)密實(shí)的聚合物；2)粘性流通過(guò)孔；以及3)努森流通過(guò)非常細(xì)的孔。滲透通過(guò)密實(shí)的聚合物被認(rèn)為是水蒸氣滲透的主要因素。根據(jù)一些實(shí)施方案，可以通過(guò)獲得多孔聚合物管、切割成具有期望長(zhǎng)度(如，50mm)的管并將具有磺酸部分的化合物引入到切割的多孔聚合物管中(諸如在步驟520中)，來(lái)制備干燥劑聚合物物質(zhì)(諸如管)。這之后可以是聚合(諸如在步驟520中)和交聯(lián)(諸如在步驟520中)。根據(jù)可選擇的或另外的實(shí)施方案，可以通過(guò)獲得多孔聚合物管、將具有磺酸部分的化合物引入到管中(諸如在步驟520中)、聚合(諸如在步驟520中)和交聯(lián)(諸如在步驟520中)來(lái)制備干燥劑聚合物物質(zhì)(諸如管)。然后，可以將管切割成具有期望長(zhǎng)度(如，50mm)的管。因?yàn)榇俗饔庙樞蛏婕跋鄬?duì)長(zhǎng)的管的處理，所以可能需要使用泵(諸如蠕動(dòng)泵)以促進(jìn)溶液滲透入管(和/或空氣，如以去除它們)中且因而，改善了累積的內(nèi)涂層的均勻性。根據(jù)一些實(shí)施方案，處理的一部分(如，引入具有磺酸部分的化合物)可以在預(yù)切割管上施行，而處理的另一部分(如，聚合和交聯(lián))在切割的管上進(jìn)行。根據(jù)一些實(shí)施方案，可以允許改善滲透蒸發(fā)同時(shí)還改善該物質(zhì)的機(jī)械性能的方式形成聚合物物質(zhì)。改善的聚合物物質(zhì)和產(chǎn)生其的方法的示例描述在下面的段落中。根據(jù)一些實(shí)施方案，多孔管的涂覆和/或浸漬和/或接枝可以在管的特定區(qū)域施行，而其他區(qū)域可以保持未接枝/未涂覆/未浸漬(如，但不限于，通過(guò)封閉多孔管的不期望進(jìn)行接枝/涂覆/浸漬的區(qū)域)。因此，由本發(fā)明的一些實(shí)施方案的范圍所覆蓋的聚合物物質(zhì)(諸如管)可以包括含有浸漬區(qū)域(如，被AMPS浸漬)和未浸漬區(qū)域的聚合物物質(zhì)。這可以允許，如控制干燥劑聚合物物質(zhì)的滲透蒸發(fā)性能，但可以用于任何其他應(yīng)用。根據(jù)一些實(shí)施方案，多孔聚合物物質(zhì)(諸如管或膜)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以是不對(duì)稱的，如多孔聚合物物質(zhì)的一個(gè)表面上(如，管的外表面上)的孔可以較大，而多孔聚合物物質(zhì)的另一個(gè)表面上(如，管內(nèi)部)的孔更密實(shí)(和/或更小)。因此，多孔聚合物物質(zhì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一個(gè)表面上可以被涂覆、接枝或浸漬，而另一個(gè)表面上不被(較少)涂覆、接枝或浸漬。另一方面，這種結(jié)構(gòu)可以提供良好的且快速的滲透蒸發(fā)性能(只能通過(guò)薄的磺化的壁)，但好得多的機(jī)械強(qiáng)度(具有較大孔的區(qū)域只影響管的機(jī)械強(qiáng)度，而不影響滲透蒸發(fā))。根據(jù)一些實(shí)施方案，不對(duì)稱的多孔聚合物物質(zhì)的另一個(gè)示例可以是在管的一端或兩端上具有較大的孔而在管的內(nèi)部部分上具有更密實(shí)的孔的多孔聚合物管。因而，多孔管可以在內(nèi)部部分上被涂覆/接枝或浸漬，而在端部不被(或較少)涂覆/接枝或浸漬。這種結(jié)構(gòu)可以在管的內(nèi)部部分提供滲透蒸發(fā)性能，而管的端部(其中不要求蒸發(fā)功能)可以用于連接至管件系統(tǒng)(如，呼吸氣體取樣系統(tǒng))的其他部件。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物管(由“接枝(密實(shí))途徑”、“共混(密實(shí))途徑”、“多孔途徑”或由本文中公開(kāi)的任何其他方法制造的)的壁的厚度可以是超過(guò)130微米，如超過(guò)150微米，在130微米-200微米的范圍內(nèi)，在150微米-300微米的范圍內(nèi)、在200微米-400微米的范圍內(nèi)或超過(guò)400微米。實(shí)施例5氣體干燥劑管的機(jī)械件能“多孔-涂覆”管不能直接與Nafion管進(jìn)行比較，這是因?yàn)槠浠A(chǔ)基體不是如在Nafion管和在共混物類型和接枝類型的管中的連續(xù)的形態(tài)。證實(shí)了與Nafion管相比，“多孔-涂覆”管撓性更大且較不易于扭折和/或倒塌。根據(jù)一些實(shí)施方案，多孔類型的管可以被制造得比Nafion管厚(因?yàn)榭妆粷B透蒸發(fā)材料完全填充)。此外，在管的制造過(guò)程中可以控制孔的尺寸和密度，且因此，可以優(yōu)化機(jī)械性能和滲透蒸發(fā)性能。干燥劑聚合物管的示例性實(shí)施根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑聚合物管(以任何工藝制造的，諸如但不限于，通過(guò)“接枝(密實(shí))途徑”、“共混(密實(shí))途徑”以及“多孔途徑”)可以呈各種形式和形狀?？梢赃x擇某一形狀以影響管的機(jī)械性能(諸如強(qiáng)度、扭折或任何其他性能)以及其滲透蒸發(fā)能力?，F(xiàn)在參考圖7a_d，圖7a_d顯示了根據(jù)一些實(shí)施方案的具有不同形狀的示例性的管。圖7a顯示了干燥劑管700，其具有三個(gè)區(qū)域，末端區(qū)域702和704以及中心區(qū)域706。末端區(qū)域702和704的外徑是dl，且中心區(qū)域706的外徑是d2。在該情況下，dl大于d2。干燥劑管700的所有區(qū)域的內(nèi)徑d3都是相同的。這種管可以用于，如允許中心區(qū)域706的期望的滲透蒸發(fā)性能以及末端區(qū)域702和704的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(具有或不具有滲透蒸發(fā)性能)。根據(jù)一些實(shí)施方案，圖7b顯示了肋狀的干燥劑管710，該管沿著其長(zhǎng)度具有基本上恒定的內(nèi)徑d4和兩個(gè)外徑d5(在下陷區(qū)域(loweredarea)712)與d6(在抬高區(qū)域(elevatedarea)714)0沿著管的長(zhǎng)度延伸的抬高區(qū)域714還可以被稱為“肋”，這可以增強(qiáng)干燥劑管710的強(qiáng)度。也可以形成或使用其他類型或形式的肋。這種肋可以包括螺旋肋(未顯示)、同軸肋(未顯示)或具有任何種類的圖案的其他肋。管710具有適于允許氣體的流的內(nèi)部導(dǎo)管715。管的內(nèi)截面顯示是圓形的，具有直徑d4；然而，根據(jù)一些實(shí)施方案，管的內(nèi)截面也可以匹配管的外截面(其可以是非圓形的)，正如，如圖7c所示的，其中內(nèi)截面和外截面具有星形形狀(下面將進(jìn)行詳細(xì)的描述)。下陷區(qū)域712和抬高區(qū)域714可以具有類似的或不同的滲透蒸發(fā)性能。如通過(guò)管的注射成型可以實(shí)現(xiàn)這些特征。在Nafion中，這不能被實(shí)現(xiàn)，在注射成型所涉及的溫度和應(yīng)力下，Nafion將不會(huì)維持其功能和特征。根據(jù)一些實(shí)施方案，圖7c顯示了星形干燥劑管720，該管沿著其長(zhǎng)度具有下陷區(qū)域722和抬高的、尖角區(qū)域724。沿著管的長(zhǎng)度延伸的抬高區(qū)域724可以增強(qiáng)干燥劑管720的強(qiáng)度。干燥劑管720的內(nèi)截面726匹配干燥劑管720的外截面728。下陷區(qū)域722和抬高的、尖角區(qū)域724可以具有類似的或不同的蒸發(fā)滲透性能。非圓形的內(nèi)截面(諸如干燥劑管720的星形的內(nèi)截面726、矩形的、正方形的、尖角的、花形的或任何其他非圓形的內(nèi)截面)增大了表面積，以及增強(qiáng)了將液體捕集在角落/導(dǎo)管(形成在管的內(nèi)部)內(nèi)而不會(huì)阻塞管件管線的能力，且進(jìn)一步產(chǎn)生更好的親水性特性，沿著管的壁散布流體(諸如水)，使得它們可以易于被吸收和滲透蒸發(fā)。根據(jù)一些實(shí)施方案，任何干燥劑管的內(nèi)截面和/或外截面可以具有圓形的或非圓形的截面，諸如，但不限于，星形的、矩形的、正方形的、尖角的、花形的或任何其他非圓形的截面。根據(jù)一些實(shí)施方案，任何干燥劑管的內(nèi)截面和/或外截面可以是相同的或沿著管的長(zhǎng)度發(fā)生變化。根據(jù)一些實(shí)施方案，圖7d顯示了具有中心區(qū)域732和兩個(gè)末端區(qū)域734和736的干燥劑管730。在兩個(gè)末端區(qū)域734與736之間延伸的中心區(qū)域732適于使諸如水的流體滲透蒸發(fā)。根據(jù)一些實(shí)施方案，末端區(qū)域734和/或736可以單獨(dú)形成，然后與中心區(qū)域732組裝。根據(jù)一些實(shí)施方案，末端區(qū)域734和/或736可以與中心區(qū)域732整體形成。在區(qū)域734和/或736與中心區(qū)域732整體形成的情形中，干燥劑管730可以根據(jù)任何方法來(lái)制造，尤其是通過(guò)模制。根據(jù)另外的或可選擇的實(shí)施方案，干燥劑管730(或根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的任何其他干燥劑管)可以包括中心區(qū)域(諸如中心區(qū)域732)，其只具有界定的干燥區(qū)(或“窗口”)，諸如適于使流體滲透蒸發(fā)的干燥區(qū)738、740a、740b和740c，其中中心區(qū)域(諸如中心區(qū)域732)的剩余部分不適于使流體滲透蒸發(fā)，相反提供了強(qiáng)度或“固定”干燥區(qū)。干燥區(qū)(諸如干燥區(qū)738、740a、740b和740c)可以通過(guò)切割中心區(qū)域(諸如中心區(qū)域732)的區(qū)域并用干燥物質(zhì)(諸如膜)替換它來(lái)形成。干燥區(qū)還可以通過(guò)活化/化學(xué)處理/接枝/磺化和/或?qū)⑷魏纹渌に噾?yīng)用于中心區(qū)域的某些區(qū)以將它們轉(zhuǎn)化成流體干燥區(qū)來(lái)形成。根據(jù)一些實(shí)施方案，干燥劑管，諸如圖7a_d中的管700、710、720和730中的任何一個(gè)中，可以對(duì)整個(gè)管或只對(duì)管的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(諸如中心區(qū)域)施行本文公開(kāi)的任何工藝，諸如接枝、浸漬、活化、表面活化和/或任何其他工藝。區(qū)域選擇工藝可能導(dǎo)致具有高的滲透蒸發(fā)性能的區(qū)域和較低滲透蒸發(fā)性能但更好的機(jī)械性能的區(qū)域的管?，F(xiàn)在參考圖7e，圖7e顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的不對(duì)稱的多孔干燥劑管。多孔干燥劑管750(根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，其還可以被描述為具有可以被填充/涂覆/接枝/浸漬的孔的多孔支撐體構(gòu)件)包括外表面752和內(nèi)表面758(界定沿著多孔干燥劑管750的長(zhǎng)度延伸并適于流體流動(dòng)的內(nèi)導(dǎo)管759)。干燥劑管750還包括兩個(gè)部分非密實(shí)部分754和密實(shí)部分760。非密實(shí)部分754位于外表面752的區(qū)域處且包括大孔756。密實(shí)部分760位于內(nèi)表面758的區(qū)域處且包括小孔762。當(dāng)流體在箭頭的方向上流過(guò)內(nèi)導(dǎo)管759時(shí)，水和/或水蒸氣可以滲透蒸發(fā)穿過(guò)適于被交聯(lián)共聚物填充的小孔762。一旦水和/或水蒸氣穿過(guò)小孔762，它們就基本上無(wú)干繞地穿過(guò)未被填充的大孔756并離開(kāi)多孔干燥劑管750。因而，可以獲得多孔干燥劑管(諸如多孔干燥劑管750)，該管一方面具有促進(jìn)有效滲透蒸發(fā)的相對(duì)薄的密實(shí)部分760，且另一方面具有強(qiáng)化管而不會(huì)影響滲透蒸發(fā)性能的非密實(shí)部分754?，F(xiàn)在參考圖8a_c，圖8a_C顯示了根據(jù)一些實(shí)施方案連接至管件系統(tǒng)的干燥劑管。圖8a顯示了管件系統(tǒng)800，管件系統(tǒng)800包括干燥劑管802，干燥劑管802的第一端803連接至第一管804而其相對(duì)端805連接至第二管806。管804可以用于，如將來(lái)自患者的呼吸氣體收集至干燥劑管802，且管806可以用于，如使來(lái)自干燥劑管802的干燥的呼吸氣體傳輸至分析儀，諸如二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)儀或適于提供與患者的呼吸氣體有關(guān)的信息的任何其他分析儀。箭頭顯示了管件系統(tǒng)800內(nèi)的流的方向。干燥劑管802的外徑小于第一管804和第二管806的內(nèi)徑。因而，干燥劑管802的第一端803和相對(duì)端805可以分別被插入管804和管806中。干燥劑管802的第一端803和相對(duì)端805可以分別通過(guò)環(huán)808和810被固定到管804和管806。圖8b顯示了管件系統(tǒng)820，管件系統(tǒng)820包括干燥劑管822，干燥劑管822的第一端823連接至第一管824而其相對(duì)端825連接至第二管826。干燥劑管822、管824和管826可以，如按照?qǐng)D8a所述的來(lái)被使用。干燥劑管822的外徑小于第一管824和第二管826的內(nèi)徑。因而，干燥劑管822的第一端823和相對(duì)端825可以分別被插入管824和管826中。干燥劑管822的第一端823和相對(duì)端825可以通過(guò)環(huán)(分別為圖8a中所示的808和810)被固定到管824和管826。管件系統(tǒng)820還包括網(wǎng)狀物830，網(wǎng)狀物830部分覆蓋干燥劑管822的外表面區(qū)域。網(wǎng)狀物830也部分覆蓋管824的末端區(qū)域832的外表面區(qū)域和管826的末端區(qū)域833的外表面區(qū)域。網(wǎng)狀物830可以起到干燥劑管822的保護(hù)層的作用，如增大干燥劑管822的機(jī)械強(qiáng)度，如果需要的話。圖8c顯示了管件系統(tǒng)840，管件系統(tǒng)840包括通過(guò)連接套管843連接至管844的干燥劑管842。連接套管843的外徑小于干燥劑管842和管844的內(nèi)徑。干燥劑管842和管844可以被緊固到連接套管843，如通過(guò)粘合劑，通過(guò)加熱連接套管843(若連接套管843由金屬制成時(shí)尤其如此)且因而熔化和/或焊接干燥劑管842和/或管844，或通過(guò)外部環(huán)(或夾具)，正如圖8a所示的。連接套管還可以具有大于干燥劑管和另一個(gè)管的外徑的內(nèi)徑并通過(guò)從連接套管的外表面連接到管來(lái)連接它們。權(quán)利要求一種干燥劑聚合物物質(zhì)，其包括與具有磺基的化合物接枝的聚合物，其中所述物質(zhì)適于使流體滲透蒸發(fā)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述流體包括水、水蒸氣或兩者。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述聚合物包括聚烯烴、含氟聚合物或其組合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述含氟聚合物包括聚(偏二氟乙烯)(PVDF)或其任何衍生物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述具有磺基的化合物包括磺化的苯乙烯、磺化的聚苯乙烯、磺化的苯乙烯共聚物或其任何衍生物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑聚合物物質(zhì)包括聚(偏二氟乙烯)_接枝-聚(苯乙烯磺化酸)(PVDF-g-PSSA)或其任何鹽或衍生物。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中在磺化聚合物之前，所述聚合物的接枝百分比在20%-50%的范圍內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑聚合物物質(zhì)的磺化百分比在40%-100%的范圍內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑聚合物物質(zhì)包括膜。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑聚合物物質(zhì)包括干燥劑管。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述管在22°C的溫度和34%的濕度下具有超過(guò)100%的吸水率，其中所述管的內(nèi)徑是1.0士0.1毫米(mm)；所述管的外徑是1.24士0.02mm，且所述管的長(zhǎng)度是50mm。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述管在22°C的溫度和34%的濕度下具有超過(guò)150微升/小時(shí)的水蒸發(fā)速率，其中所述管的內(nèi)徑是1.0士0.1毫米(mm)；所述管的外徑是1.24士0.02mm，且所述管的長(zhǎng)度是50mm。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑管具有基本上圓形的內(nèi)截面。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑管具有基本上圓形的內(nèi)截面和非圓形的外截面。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑管具有非圓形的內(nèi)截面和基本上圓形的外截面。16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑管具有非圓形的內(nèi)截面和匹配的非圓形的外截面。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述干燥劑聚合物物質(zhì)包括干燥劑管，其中所述干燥劑管包括內(nèi)導(dǎo)管，其中所述內(nèi)導(dǎo)管的至少一部分的內(nèi)截面是基本上非圓形的且適于收集所述內(nèi)導(dǎo)管的內(nèi)壁附近的液體，且因而允許所述干燥劑管中的流基本上不含液體。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述內(nèi)導(dǎo)管的所述截面基本上類似于η角星，其中η是具有2-10之間的值的整數(shù)。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其中所述內(nèi)導(dǎo)管的所述截面基本上類似于η瓣花，其中η是具有2-10之間的值的整數(shù)。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其具有約20MPa或更高的極限拉伸強(qiáng)度。21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其具有約150MPa或更高的楊氏模量。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥劑聚合物物質(zhì)，其呈現(xiàn)80%或更高的極限伸長(zhǎng)率。23.一種用于制備適于使流體滲透蒸發(fā)的干燥劑聚合物物質(zhì)的工藝，所述工藝包括將聚合物處理成期望的形式；活化所述聚合物的至少一部分；以及將所述聚合物的活化部分與具有適于被磺化的基團(tuán)的化合物進(jìn)行接枝。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述流體包括水、水蒸氣或兩者。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述聚合物包括聚烯烴、含氟聚合物或其組合。26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述含氟聚合物包括聚(偏二氟乙烯)(PVDF)或其任何衍生物。27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述適于被磺化的基團(tuán)包括苯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物或其任何衍生物。28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述干燥劑聚合物物質(zhì)包括聚(偏二氟乙烯)_接枝-聚(苯乙烯磺化酸)(PVDF-g-PSSA)或其任何鹽或衍生物。29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述聚合物的接枝百分比在20%-50%的范圍內(nèi)。30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其還包括磺化接枝聚合物的基團(tuán)，由此獲得適于使水滲透蒸發(fā)的聚合物物質(zhì)。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的工藝，其中所述干燥劑聚合物物質(zhì)的磺化百分比在40%-100%的范圍內(nèi)。32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述活化包括輻射。33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述處理包括擠出、模制或兩者。34.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工藝，其中所述期望的形式包括管，且其中所得到的干燥劑聚合物物質(zhì)包括干燥劑管。35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的工藝，其中所述干燥劑管具有基本上圓形的內(nèi)截面。36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的工藝，其中所述干燥劑管具有基本上圓形的內(nèi)截面和非圓形的外截面。37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的工藝，其中所述干燥劑管具有非圓形的內(nèi)截面和匹配的非圓形的外截面。38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的工藝，其中所述干燥劑管具有非圓形的內(nèi)截面和匹配的非圓形的外截面。39.一種呼吸氣體取樣系統(tǒng)，其包括干燥劑聚合物管，所述干燥劑聚合物管包括與具有磺基的化合物接枝的聚合物，其中所述管適于使流體滲透蒸發(fā)；以及下述部件中的至少一種連接器，其適于將所述干燥劑聚合物管連接至呼吸氣體取樣管；和增強(qiáng)元件。40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述流體包括水、水蒸氣或兩者。41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述連接器、所述增強(qiáng)元件或兩者與所述干燥劑聚合物管一起被模制。42.一種用于制造適于水滲透蒸發(fā)的管件系統(tǒng)的方法，所述方法包括將聚合物模制成管的形式，所述管具有適于連接至一個(gè)或多個(gè)另外的管的至少一個(gè)連接器、至少一個(gè)增強(qiáng)元件或其組合；活化所述管的至少一部分；以及將所述管的活化部分與具有適于被磺化的基團(tuán)的化合物進(jìn)行接枝。43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其還包括磺化所述適于被磺化的基團(tuán)，由此獲得管件系統(tǒng)，所述管件系統(tǒng)包括適于使水滲透蒸發(fā)的管和適于連接至一個(gè)或多個(gè)另外的管的至少一個(gè)連接器和/或至少一個(gè)增強(qiáng)元件。全文摘要本文提供了一種干燥劑聚合物物質(zhì)，其包括與具有磺基的化合物接枝的聚合物，其中該物質(zhì)適于使諸如水、水蒸氣或兩者的流體滲透蒸發(fā)。還提供了一種用于制備適于使流體滲透蒸發(fā)的干燥劑聚合物物質(zhì)的工藝，該工藝包括將聚合物處理成期望的形式、活化聚合物的至少一部分以及將聚合物的活化部分與具有適于被磺化的基團(tuán)的化合物進(jìn)行接枝。文檔編號(hào)B01D71/78GK101822950SQ201010122628公開(kāi)日2010年9月8日申請(qǐng)日期2010年3月3日優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日發(fā)明者埃亞·科恩,大衛(wèi)·迪肖恩,約書亞·劉易斯·科爾曼,阿莫斯·奧菲申請(qǐng)人:奧萊登醫(yī)學(xué)1987有限公司