專利名稱：一種改進(jìn)型的膜分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及膜分離技術(shù)，具體地說是一種改進(jìn)型的膜分離器。
背景技術(shù)：
親和技術(shù)是分離純化生物大分子的有效手段，主要利用配基與生物大分子之間的親和作用原理；將配基鍵合到纖維素、尼龍、聚砜等膜介質(zhì)上即可得到親和膜；商振華、郭為等申報(bào)的中國專利“一種改性聚砜超濾膜的制備和應(yīng)用”(申請(qǐng)?zhí)?4112724.9)，“一種纖維素微孔親合膜及其制備和應(yīng)用”(申請(qǐng)?zhí)?4112725.9)，“一種用于生物大分子純化的微孔親合膜分離器”(申請(qǐng)?zhí)?5110016.5)，“微孔尼龍膜的化學(xué)改性及其帶組氨酸配基親和膜的制備”(申請(qǐng)?zhí)?7103649.7)等分別涉及了聚砜、纖維素為介質(zhì)的不同配基的親和膜的制備技術(shù)。親和膜主要是平板型，使用前需要將一張或多張親和膜與外殼、壓板等材料構(gòu)成相應(yīng)的親和膜分離器；在膜分離器使用時(shí)，要求作為分離介質(zhì)的膜具有微孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈網(wǎng)絡(luò)狀，即在膜的內(nèi)部同時(shí)存在著軸向和徑向的傳質(zhì)和擴(kuò)散；要保證溶液能快速、有效、均勻的流過親和膜介質(zhì)，就必須防止溶液在膜分離器中的泄漏及短路；泄漏及短路一般會(huì)發(fā)生在膜與膜之間、膜與外殼之間、膜與壓板之間，尤其是使用多張膜構(gòu)成膜分離器時(shí)，如果出現(xiàn)泄漏問題，會(huì)導(dǎo)致一部分溶液不經(jīng)過膜介質(zhì)，而從膜周邊縫隙或膜與外殼的縫隙間流出膜堆，影響分離效果。因此，膜分離器的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證膜與膜之間、膜與外殼之間沾接牢固，不泄漏，耐氣壓，并且容易進(jìn)行膜分離器的制造，所以，膜分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工工藝非常重要。
國內(nèi)外市場商品化的裝有單張微孔膜的一次性過濾器，可以裝載單張微孔膜，用于液體的除菌過濾，該過濾器的制備主要采用熱融合的粘接方式，不適合親和膜分離器的制備要求。商振華、郭為的“一種用于去除內(nèi)毒素的親和膜分離器”(專利號(hào)ZL96225317.0)，設(shè)計(jì)發(fā)明了親和膜分離器的基本結(jié)構(gòu)，但膜分離器制備困難，不易保證膜與外殼之間、膜與壓板之間的牢固沾接，不耐壓；李京華，叢潤滋等的“高流速下高效去除內(nèi)毒素的親和膜分離器”(申請(qǐng)?zhí)?1249142.X)，設(shè)計(jì)改進(jìn)了親和膜分離器的基本結(jié)構(gòu)，保證膜與膜之間、膜與外殼之間等牢固沾接，耐壓，但反復(fù)使用后容易出現(xiàn)壓板及與外殼之間沾接不牢的問題，因此，需要對(duì)膜分離器的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)，增加其反復(fù)使用時(shí)的沾接強(qiáng)度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)型的膜分離器，其增加了膜分離器外殼與膜、外殼與壓板之間的沾接面積和強(qiáng)度，保證了膜分離器的牢固性、能反復(fù)使用并加工方便。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種改進(jìn)型的膜分離器，其組件包括上壓板、下壓板、親和膜組，一端有擋板且?guī)饨z扣的圓環(huán)狀內(nèi)殼體、一端有擋板且?guī)?nèi)絲扣的圓環(huán)狀外殼體及壓環(huán)，內(nèi)殼體內(nèi)依次裝有上壓板、親和膜組、下壓板及壓環(huán)，與圓環(huán)狀外殼體絲扣結(jié)合為一體，其中上壓板、親和膜組、下壓板邊緣與圓環(huán)狀內(nèi)殼體內(nèi)側(cè)壁間涂有黏合劑。
所述擋板可以為環(huán)狀，并與內(nèi)殼體或外殼體為一體結(jié)構(gòu)；在圓環(huán)狀內(nèi)殼體的擋板內(nèi)表面與上壓板間可以涂敷有黏合劑，以粘接上壓板。
膜分離器的制備過程如下首先在上、下壓板之間裝入多張膜介質(zhì)，固定在專用工具上，在上、下壓板和膜介質(zhì)的邊緣涂黏合劑，在圓環(huán)狀內(nèi)殼體的內(nèi)壁涂黏合劑，然后將上、下壓板和膜介質(zhì)裝入圓環(huán)狀內(nèi)殼體中，加入壓環(huán)，圓環(huán)狀內(nèi)殼體與圓環(huán)狀外殼體通過絲扣結(jié)合擰緊，黏合劑固化后即得膜分離器。
其中圓環(huán)狀內(nèi)殼體由一端有擋板擋板內(nèi)徑小、另一端無擋板內(nèi)徑大、從內(nèi)徑較大的一端擰上帶外絲扣的圓環(huán)狀外殼體緊固；圓環(huán)狀內(nèi)殼體的無擋板且內(nèi)徑較大的一端供上、下壓板和膜介質(zhì)進(jìn)入圓環(huán)狀內(nèi)殼體，其有擋板的一端擋住上壓板并將上、下壓板和膜介質(zhì)定位在圓環(huán)狀內(nèi)殼體中；圓環(huán)狀內(nèi)殼體的內(nèi)壁包括有擋板的一端的內(nèi)表面可以涂敷黏合劑，以粘接上壓板、膜介質(zhì)和下壓板；圓環(huán)狀外殼體的內(nèi)徑較大的一端帶內(nèi)絲扣，用來與圓環(huán)狀內(nèi)殼體相連接，其內(nèi)徑較小且有擋板的一端與壓環(huán)接觸，推壓壓環(huán)使上、下壓板和膜介質(zhì)緊密定位在圓環(huán)狀內(nèi)殼體中。
所述的膜分離器，可以利用李京華，叢潤滋等的“一種制備親和膜分離器的專用工具”(申請(qǐng)?zhí)?2274078.3)中發(fā)明的親和膜分離器的加工工具上加工制造，進(jìn)行膜分離器的規(guī)模化生產(chǎn)，也可以手工制作。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型增加了膜分離器外殼與膜、外殼與壓板之間的沾接面積和強(qiáng)度，保證了膜分離器的牢固性，改進(jìn)后的膜分離器耐壓0.3MPa，在60ml/min的流速下一次性過濾含內(nèi)毒素的水溶液，可以去除30000EU的內(nèi)毒素。
2.本實(shí)用新型能反復(fù)使用，應(yīng)用范圍廣。改進(jìn)型的膜分離器，可以將多張平板膜制成相應(yīng)的膜分離器，可多次再生使用，應(yīng)用于生物制藥、蛋白質(zhì)樣品的親和純化和分離，以及從藥物中去除內(nèi)毒素等有害物質(zhì)。
3.本實(shí)用新型加工方便，并適合采用專用設(shè)備進(jìn)行規(guī)?；哪し蛛x器的加工和制造，膜分離器適宜于批量生產(chǎn)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1.
膜分離器的結(jié)構(gòu)如圖1所示的是改進(jìn)后的膜分離器，該分離器由一端有擋板、二端內(nèi)徑不同的帶外絲扣的圓環(huán)狀內(nèi)殼體11、上壓板12、下壓板13、一端有擋板、二端內(nèi)徑不同的帶內(nèi)絲扣的圓環(huán)狀外殼體14、壓環(huán)15組成。
膜分離器的制備采用制備親和膜分離器的專用工具來制備膜分離器。首先在上、下壓板12、13間裝入20張膜介質(zhì)16，固定在專用工具上，在上、下壓板12、13和膜介質(zhì)16的邊緣涂黏合劑，在一端有擋板、二端內(nèi)徑不同的帶外絲扣的圓環(huán)狀內(nèi)殼體11的內(nèi)壁涂黏合劑，然后將上、下壓板12、13和膜介質(zhì)16從內(nèi)徑大的一端裝入圓環(huán)狀內(nèi)殼體11并停止在內(nèi)徑小的擋板一端，加入壓環(huán)15，圓環(huán)狀內(nèi)殼體11與一端有擋板、二端內(nèi)徑不同的帶內(nèi)絲扣的圓環(huán)狀外殼體14通過絲扣結(jié)合擰緊，黏合劑固化后即得膜分離器。
膜分離器的耐壓性能膜分離器與壓力表、氮?dú)庠唇?jīng)適當(dāng)?shù)墓苈愤B接，用氮?dú)獬鋲褐?.3MPa，關(guān)閉進(jìn)、出氣口，壓力表指示的壓力在1min內(nèi)應(yīng)不小于0.3MPa。
膜分離器的應(yīng)用效果用上述方法制備的含10張親和膜的膜分離器，去除水溶液中的內(nèi)毒素。為此取含熱源的去離子水，用蠕動(dòng)泵使溶液以60毫升/分鐘的流速通過膜分離器，收集流出液測定其中的內(nèi)毒素含量；可以去除30000EU的內(nèi)毒素。
膜分離器的重復(fù)使用性上述膜分離器經(jīng)反復(fù)使用、再生20次后，排除水分進(jìn)行耐壓性能測定，膜分離器的耐氣壓能力為0.3MPa。
比較例1一種用于去除內(nèi)毒素的親和膜分離器(專利號(hào)ZL96225317.0)中的親合膜分離器，是由底殼、上蓋、壓環(huán)、上壓板、親和膜介質(zhì)組成，親和膜介質(zhì)周圍分別涂膠后，粘結(jié)在一起成膜堆，再裝入殼體內(nèi)。膜堆與殼體、上壓板之間的密封靠密封圈，其密封強(qiáng)度低，容易漏液，或造成液體流動(dòng)短路，影響使用效果。其使用流速有限，僅為1～5毫升/分鐘，處理量在幾百毫升之內(nèi)，難以滿足生產(chǎn)上大量處理溶液的要求。
比較例2“高流速下高效去除內(nèi)毒素的親和膜分離器”(申請(qǐng)?zhí)?1249142.X)，由相同的上下壓板、親和膜、圓環(huán)外殼經(jīng)黏合劑粘接而成。該分離器密封好，耐壓，對(duì)水的透量大，制備工藝簡單，但反復(fù)使用后容易出現(xiàn)壓板及與外殼之間沾接不牢的問題。
本實(shí)用新型改進(jìn)了膜分離器的基本結(jié)構(gòu)，增加了膜分離器內(nèi)殼體與膜、內(nèi)殼體與壓板之間的沾接面積和強(qiáng)度，保證了膜分離器的牢固，可反復(fù)使用，并適合采用專用設(shè)備進(jìn)行規(guī)?；哪し蛛x器的加工和制造。膜分離器耐氣壓可達(dá)0.3MPa。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)型的膜分離器，含有上壓板(12)、下壓板(13)親和膜組(16)，其特征在于其組件還包括一端有擋板、帶外絲扣的圓環(huán)狀內(nèi)殼體(11)、一端有擋板、帶內(nèi)絲扣的圓環(huán)狀外殼體(14)及壓環(huán)(15)，內(nèi)殼體(11)內(nèi)依次裝有上壓板(12)、親和膜組(16)、下壓板(13)及壓環(huán)(15)，與圓環(huán)狀外殼體(14)絲扣結(jié)合為一體，其中上壓板(12)、親和膜組(16)、下壓板(13)邊緣與圓環(huán)狀內(nèi)殼體(11)內(nèi)側(cè)壁間設(shè)有黏合劑層。
2.按照權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型的膜分離器，其特征在于在圓環(huán)狀內(nèi)殼體(11)的擋板內(nèi)表面與上壓板(12)間設(shè)有黏合劑層。
3.按照權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型的膜分離器，其特征在于所述擋板為環(huán)狀，并與圓環(huán)狀內(nèi)殼體(11)或圓環(huán)狀外殼體(14)為一體結(jié)構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型的膜分離器，其特征在于所述圓形親和膜組(13)由2～100張的圓形親和膜組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及膜分離技術(shù)，具體地說是一種改進(jìn)型的膜分離器，含有上壓板、下壓板和親和膜組，其組件還包括一端有擋板、帶外絲扣的圓環(huán)狀內(nèi)殼體、一端有擋板、帶內(nèi)絲扣的圓環(huán)狀外殼體及壓環(huán)，內(nèi)殼體內(nèi)依次裝有上壓板、親和膜組、下壓板及壓環(huán)，與圓環(huán)狀外殼體絲扣結(jié)合為一體，其中上壓板、親和膜組、下壓板邊緣與圓環(huán)狀內(nèi)殼體內(nèi)側(cè)壁間設(shè)有黏合劑層。本實(shí)用新型增加了膜分離器外殼與膜、外殼與壓板之間的粘接面積和強(qiáng)度，保證了膜分離器的牢固性，能反復(fù)使用，應(yīng)用范圍廣；其加工方便，適宜于批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B01D63/08GK2595444SQ03211468
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者李京華, 邵英光, 叢潤滋, 王俊德 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所