FR2593720A1 - ROD SHAPED FILTER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Un filtre en forme de tige 11 comprend un élément tubulaire ou noyau 15 présentant des trous sur sa totalité et une fine membrane perméable 13 placée sur la paroi périphérique de l'élément tubulaire. Comme le filtre est supporté par le noyau tubulaire, il ne peut se briser ou se cambrer lorsqu'il est soumis à la pression de filtration. On fabrique le filtre en appliquant un enduit constitué de la matière première de la membrane, à l'élément tubulaire fritté filtrant. (CF DESSIN DANS BOPI)A rod-shaped filter 11 comprises a tubular member or core 15 having holes throughout its entire length and a thin permeable membrane 13 placed on the peripheral wall of the tubular member. As the filter is supported by the tubular core, it cannot break or arch when subjected to filtration pressure. The filter is made by applying a coating made from the raw material of the membrane to the sintered tubular filter element. (CF DRAWING IN BOPI)
Description
1. La présente invention concerne dans ses grandes lignes un filtre en1. The present invention relates in outline to a filter in
forme de tige qui permet le filtrage d'un stem shape that allows the filtering of a
échantillon de liquide afin d'obtenir une plus grande perméabi- sample of liquid in order to obtain greater permeability
lité lors de sa traversée par l'échantillon, ainsi que son pro- during its crossing by the sample, as well as its
cédé de fabrication. Lors de l'analyse d'un échantillon de sang, il est jusqu'ici nécessaire, pour obtenir les matériaux à tester, de séparer en premier lieu l'échantillon en coagulum, sérum, etc., puis il faut enlever le sérum du tube à essai et séparer assigned manufacturing. During the analysis of a blood sample, it is necessary until now, to obtain the test materials, to first separate the sample into coagulum, serum, etc., then remove the serum from the tube. to test and separate
la protéine du sérum en utilisant un réactif de manière à obte- serum protein using a reagent so as to obtain
nir le matériau à tester. Il faut beaucoup de temps pour effec- identify the material to be tested. It takes a lot of time to
tuer l'analyse d'un échantillon sanguin. Par conséquent, de ma- kill the analysis of a blood sample. Therefore,
niere à accélérer le processus d'analyse, on a utilisé un appa- In order to speed up the process of analysis, an
reil de filtration des liquides,dans lequel un filtre en forme de tige, constitué de fibres creuses, est monté dans un trou liquid filtration filter, in which a stem-shaped filter made of hollow fibers is mounted in a hole
ménagé dans la paroi de base du logement de l'appareil. On ver- formed in the base wall of the housing of the apparatus. We will
se un échantillon de liquide dans le logement pour qu'il traver- a sample of the liquid in the housing so that it passes through
se le filtre et soit filtré. Comme le diamètre des pores du get it filtered and filtered. Like the pore diameter of the
filtre est extrêmement petit, on utilise un séparateur centrifu- filter is extremely small, a centrifugal separator is used
ge ou une seringue hypodermique. La demanderesse a proposé un 2. tel appareil de filtration des liquides dans les demandes de brevet des EtatsUnis d'Amérique n 06/765 474 et age or a hypodermic syringe. Applicant has proposed a 2. such liquid filtration apparatus in US Patent Application Nos. 06 / 765,474 and US Pat.
n 06/765 475, lesquelles sont en cours d'examen. No. 06/765 475, which are under examination.
La figure 4 représente le dispositif illustré dans la demande de brevet américain n 06/765 475. Le dispositif comporte un logement 100 en matériau transparent, par exemple en matériau plastique. Le logement 100 a la forme d'un tube FIG. 4 shows the device illustrated in US patent application No. 06/765,475. The device comprises a housing 100 made of transparent material, for example made of plastic material. Housing 100 has the shape of a tube
cylindrique comportant une partie large et une partie étroite. cylindrical having a wide portion and a narrow portion.
La partie large est constituée par la paroi supérieure et la paroi latérale environnante et la partie étroite par la paroi en The wide part is constituted by the upper wall and the surrounding lateral wall and the narrow part by the wall in
vironnante et les parties d'étanchéité. La partie large du loge- Vironnante and the sealing parts. The large part of the lodge
ment 100 est creuse de manière à recevoir un échantillon "a" de 100 is hollowed to receive a sample "a" of
liquide. Il y a un trou au fond de la partie étroite, et le fil- liquid. There is a hole in the bottom of the narrow part, and the thread
tre 102 en forme de tige est inséré et y est fixé par un élé- 102 rod-shaped is inserted and is fixed by a
ment d'étanchéité approprié, alors que son extrémité la plus en appropriate sealing, while its most
avant est rendue étanche par un élément approprié 102b. before is sealed by a suitable element 102b.
Lorsqu'on soumet à une pression d'une valeur prédé- When pressure is applied to a predetermined value
terminée sous l'effet du séparateur centrifuge l'échantillon de liquide "a", celui-ci pénètre dans la chambre creuse 102a terminated by centrifugal separator the liquid sample "a", it enters the hollow chamber 102a
du filtre 102 et est finalement extrait vers l'extérieur du lo- filter 102 and is finally extracted out of the
gement 100 en passant par la partie inférieure 102c comme cela est indiqué par les flèches. Cependant, lors de l'extraction de l'échantillon de liquide, le filtre 102 est parfois sujet à une rupture ou une cambrure sous l'effet de la pression exercée 100 through the lower portion 102c as indicated by the arrows. However, during the extraction of the liquid sample, the filter 102 is sometimes subject to rupture or camber under the effect of the pressure exerted
par l'échantillon de liquide. C'est ainsi que le passage desti- by the liquid sample. This is how the passage
né à l'échantillon ne peut être entièrement maintenu. Il en born to the sample can not be fully maintained. It
résulte qu'il y a dégradation du rendement de l'opération. As a result, there is a deterioration in the efficiency of the operation.
La raison qu'on attribue généralement à ce phénom ne est qu'un filtre en forme de tige de ce type, réalisé en cellulose anhydre, présente une excellente perméabilité. Au contraire, comme cela est connu dans la technique, un filtre à fibre creuse avec cellulose anhydre a la propriété d'absorber d'autres composants médicaux, etc. Par conséquent, il faut un changement chimique pour transformer la cellulose anhydre en cellulose. Mais, le filtre ainsi transformé a l'inconvénient qu'il devient extrêmement flexible ou fragile. Par conséquent, 3. on rencontre des difficultés à utiliser le filtre dans le The reason generally attributed to this phenomenon is that a rod-shaped filter of this type, made of anhydrous cellulose, has excellent permeability. On the contrary, as is known in the art, a hollow fiber filter with anhydrous cellulose has the property of absorbing other medical components, etc. Therefore, it takes a chemical change to turn anhydrous cellulose into cellulose. But, the filter thus transformed has the disadvantage that it becomes extremely flexible or fragile. Therefore, 3. there are difficulties in using the filter in the
dispositif représenté en figure 4. device shown in Figure 4.
La présente invention a pour objet un filtre en for- The subject of the present invention is a filter in form
me de tige qui permette d'éliminer les inconvénients cités ci- stems that eliminate the disadvantages mentioned above.
dessus de l'art antérieur. Le filtre selon la présente inven- tion peut présenter une bonne perméabilité, sans qu'il y ait cambrure ou rupture lorsqu'on soumet l'échantillon de liquide above the prior art. The filter according to the present invention can exhibit good permeability, without camber or breakage when submitting the liquid sample.
à une certaine pression.at a certain pressure.
La présente invention a pour autre objet un procé- Another object of the present invention is a method of
dé de fabrication du filtre en forme de tige de la présente invention. Selon un premier aspect de la présente invention, on prévoit un filtre en forme de tige comprenant un élément tubulaire présentant des trous et une fine membrane perméable manufacturing die of the rod-shaped filter of the present invention. According to a first aspect of the present invention, there is provided a rod-shaped filter comprising a tubular element having holes and a thin permeable membrane
qui est formée sur la paroi périphérique de l'élément tubulai- which is formed on the peripheral wall of the tubular element
re. Selon un autre aspect de la présente invention, on prévoit re. According to another aspect of the present invention, provision is made
un procédé de fabrication d'un filtre en forme de tige, com- a method of manufacturing a rod-shaped filter,
prenant les étapes consistant à construire un élément tubulai- taking the steps of constructing a tubular element
re en réunissant des particules de polyéthylene polypropylène, chlorure de polyvinyle etc., tout en appliquant de la chaleur, puis à revêtir l'élément tubulaire avec un enduit constitué re by joining particles of polyethylene polypropylene, polyvinyl chloride etc., while applying heat, and then coating the tubular element with a coating consisting of
de la matière première de la membrane afin de réaliser un élé- of the raw material of the membrane in order to achieve a
ment filtrant, puis à alcaliniser l'élément filtrant avec de la soude caustique, à laver ensuite l'élément filtrant à l'eau, puis à appliquer du glycérol à l'élément filtrant, et enfin à filter, then alkalize the filter element with caustic soda, then wash the filter element with water, then apply glycerol to the filter element, and finally to
sécher l'élément filtrant.Dry the filter element.
La présente invention sera bien comprise lors de la The present invention will be well understood during the
description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints following description made in conjunction with the attached drawings
dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique en perspective, en partie à grande échelle et en partie en coupe, du filtre en forme de tige de la présente invention; wherein: Figure 1 is a schematic perspective view, partly in large scale and partly in section, of the rod-shaped filter of the present invention;
La figure 2 est une vue en coupe du filtre représen- FIG. 2 is a sectional view of the filter
té en figure 1 dans son application à un dispositif de filtra- FIG. 1 in its application to a filter device
tion; La figure 3 est un diagramme représentant le 4. tion; Figure 3 is a diagram showing 4.
le processus de fabrication du filtre de la présente inven- the process of manufacturing the filter of the present invention
tion; ettion; and
La figure 4 est une vue en coupe d'un filtre clas- FIG. 4 is a sectional view of a conventional filter
sique en forme de tige monté dans le dispositif de filtration. in the form of a rod mounted in the filtration device.
En figure 1, on a représenté une vue en perspecti- ve d'un filtre en forme de tige selon la présente invention. Un filtre 11 comporte une fine membrane perméable 13 sur la paroi In FIG. 1, there is shown a perspective view of a rod-shaped filter according to the present invention. A filter 11 has a thin permeable membrane 13 on the wall
périphérique d'un élément tubulaire 15 présentant un grand nom- peripheral of a tubular element 15 having a large
bre de trous traversants. L'élément tubulaire ou noyau 15 est of through holes. The tubular element or core 15 is
un filtre fritté comportant un matériau qui est exempt d'alca- a sintered filter comprising a material which is free of alkali
li, tel que du polyéthylène, du polypropylene, du chlorure li, such as polyethylene, polypropylene, chloride
de polyvinyle peu durs, etc. Les trous de l'élément tubulai- hard polyvinyl, etc. The holes of the tubular element
re 15 servent de passage à l'échantillon de liquide qui pénè- 15 are used as a passage for the liquid sample which enters
tre également la fine membrane 13. Les trous de l'élément 15 also be the thin membrane 13. The holes of the element 15
sont d'un diamètre beaucoup plus grand que ceux de la membra- are much larger in diameter than those in the membrane.
ne 13, car la fonction de filtration est due principalement à not 13 because the filtration function is mainly due to
cette membrane.this membrane.
La membrane 13 peut être obtenue, comme on l'expli- The membrane 13 can be obtained, as explained
quera ultérieurement, en appliquant une solution d'une membrane subsequently, applying a membrane solution
d'ultrafiltration à l'élément tubulaire 15. La membrane 13 ain- ultrafiltration to the tubular element 15. The membrane 13 and
si obtenue comporte un nombre considérable de trous fins qui permettent le passage de substances ayant un poids moléculaire if obtained contains a considerable number of fine holes which allow the passage of substances having a molecular weight
compris entre 10 000 et 100 000.between 10,000 and 100,000.
La figure 2 représente un dispositif de filtration FIG. 2 represents a filtration device
dans lequel on a monté le filtre en forme de tige de la présen- in which the stem-shaped filter of the present
te invention. En figure 2, le filtre 11 en forme de tige est the invention. In FIG. 2, the rod-shaped filter 11 is
scellé à son extrémité supérieure par un élément d'étanchéité 17. sealed at its upper end by a sealing member 17.
Le filtre 11 est fixé, près de son extrémité inférieure, par un The filter 11 is fixed near its lower end by a
adhésif 23, par exemple par une résine, à la partie inférieu- adhesive 23, for example by a resin, at the lower part
re 21 d'un logement 19. Le filtre 11 est fixe, la quasi-totali- 21 of the housing 19. The filter 11 is fixed, the quasi-totali-
té de sa longueur étant située à l'intérieur du logement 19. its length being located inside the housing 19.
Lorsqu'on applique une certaine pression à un échantillon "a" When applying some pressure to a sample "a"
de liquide placé dans le logement 19 en utilisant un sépara- of liquid placed in the housing 19 using a separator
teur centrifuge, une seringue hypodermique, etc. (non représen- centrifuge, a hypodermic syringe, etc. (not representative
tés), l'échantillon de liquide pénètre les trous de la fine membrane 13 comme cela est indiqué par les flèches, puis les 5. trous de l'élément tubulaire 15. L'échantillon de liquide est alors extrait vers l'extérieur du logement 19 comme cela est illustré. the sample of liquid penetrates the holes of the thin membrane 13 as indicated by the arrows, then the holes of the tubular element 15. The liquid sample is then extracted towards the outside of the housing 19 as illustrated.
Dans cet état, le filtre 11 de la présente inven- In this state, the filter 11 of the present invention
tion peut conserver sa forme de tige grâce à la présence de l'élément tubulaire 15 qui évite qu'il ne se brise ou ne se tion can retain its rod shape thanks to the presence of the tubular element 15 which prevents it from breaking or becoming
cambre lors de l'application de la pression du liquide pro- camber when applying fluid pressure
voquée par la force centrifuge du séparateur ou analogue. Ain- evoked by the centrifugal force of the separator or the like. AIN-
si, même si la membrane 13 est extrêmement fine, l'opération de pénétration peut être extrêmement efficace. On remarquera que, if, even if the membrane 13 is extremely thin, the penetration operation can be extremely effective. It will be noticed that,
bien qu'on ait représenté l'élément tubulaire comme étant entiè- although the tubular element has been represented as being entirely
rement tassé intérieurement, il peut être un tube creux dans la internally packed, it can be a hollow tube in the
mesure o il peut éviter les bris ou cambrure. where it can prevent breakage or arching.
En liaison avec la figure 3, on décrira le procédé de fabrication du filre 11 de la présente invention. Tout In connection with FIG. 3, the method of manufacturing the filament 11 of the present invention will be described. All
d'abord, on prépare l'élément tubulaire ou noyau 15 en réunis- firstly, the tubular element or core 15 is prepared in
sant des particules de polyethylène, polypropylene, chlorure particles of polyethylene, polypropylene, chloride
de polyvinyle, etc. dans un moule, puis en chauffant extérieure- polyvinyl, etc. in a mold, then by heating
ment le moule. Le moule peut avoir une largeur intérieure de 2 mm et une longueur de 1 m, ce qui permet de produire une tige frittée de 2 mm de diamètre. La périphérie des particules est dissoute sous l'effet de la chaleur et celles-ci adhèrent les the mold. The mold can have an internal width of 2 mm and a length of 1 m, which allows to produce a sintered rod of 2 mm in diameter. The periphery of the particles is dissolved under the effect of heat and they adhere
unes aux autres pour prendre la forme d'une tige. Des crevas- to each other to take the shape of a rod. Punctures
ses sont formées entre les particules, de sorte que le liquide its are formed between the particles, so that the liquid
échantillon pénétrera dans les crevasses, lesquelles correspon- sample will enter the crevices, which correspond to
dent aux "trous traversants" dont on a parlé ci-dessus. La to the "through holes" mentioned above. The
transformation de la capacité de transmission du filtre frit- transformation of the transmission capacity of the fried filter
té dépend de la taille des particules. depends on the size of the particles.
a. On réunit les tiges frittées à la suite les unes at. The sintered stems are joined together
des autres pour former un cordon et les parties réunies se con- others to form a cordon and the parties
tractent thermiquement sous l'effet d'un élément chauffant (non représenté). De cette manière, la tige frittée 33 forme une thermally draw under the effect of a heating element (not shown). In this way, the sintered rod 33 forms a
chaîne qu'on enroule sur une bobine 34. chain wound on a reel 34.
b. On monte alors la bobine 34 sur un arbre 31. b. The coil 34 is then mounted on a shaft 31.
La référence 35 désigne un flasque de l'arbre 31. The reference 35 designates a flange of the shaft 31.
2S93720.2S93720.
6. c. La tige frittée 33 extraite de la bobine 34 est acheminée jusqu'à un applicateur 37 par l'intermédiaire d'un rouleau. La vitesse d'extraction de la tige 33 doit être 6. c. The sintered rod 33 extracted from the reel 34 is conveyed to an applicator 37 via a roll. The extraction speed of the rod 33 must be
d'environ 5 mètres par minute.about 5 meters per minute.
d. L'applicateur 37 est constitué d'un conteneur d. The applicator 37 consists of a container
intérieur 39 et d'un conteneur extérieur 41. Le conteneur in- 39 and an outer container 41. The container
térieur 39 présente un trou central 43 pour laisser passer la tige frittée 33. Lorsqu'une certaine quantité d'un enduit 45 39 has a central hole 43 to pass the sintered rod 33. When a certain amount of a coating 45
stocké dans un conteneur 47 est fournie à une rainure 49 ména- stored in a container 47 is provided to a groove 49
gée entre le conteneur intérieur 39 et le conteneur extérieur 41 par une pompe à engrenage 51, l'enduit 45 est appliqué à la surfa ce périphérique de la tige 33 près de l'orifice de sortie de between the inner container 39 and the outer container 41 by a gear pump 51, the coating 45 is applied to the peripheral surface of the rod 33 near the outlet port of
l'applicateur 37. L'enduit 45 est constitué d'un mélange de cel- the applicator 37. The coating 45 consists of a mixture of
lulose anhydre, d'acétone, et de formamide, qui est appliqué à la tige frittée 33, comme on l'a indiqué ci-dessus. Tout d'abord, la cellulose anhydre est dissoute par l'acétone, puis la membrane s'obtient en polymérisant la cellulose dissoute anhydrous lulose, acetone, and formamide, which is applied to the sintered rod 33, as indicated above. First, the anhydrous cellulose is dissolved by acetone, then the membrane is obtained by polymerizing the dissolved cellulose
avec du formamide. L'acétone que contient la membrane s'évapo- with formamide. The acetone contained in the membrane evaporates
re dans l'atmosphère, d'o la création de fins trous. On ob- re in the atmosphere, hence the creation of fine holes. We ob-
tient ainsi le filtre 11 en forme de tige. Le diamètre des trous thus holds the filter 11 in the form of a rod. The diameter of the holes
dépend de la température du processus d'évaporation et du con- depends on the temperature of the evaporation process and the
tenu en acétone, etc. La tige revêtue d'enduit est entraînée par guidage dans un réservoir d'eau 53 o elle est maintenue held in acetone, etc. The coated rod is driven by guidance into a water reservoir 53 where it is maintained
pendant dix minutes environ de manière à la faire durcir. for about ten minutes so as to harden it.
L'épaisseur de l'enduit 45 est fonction de sa concentration, The thickness of the coating 45 is a function of its concentration,
de la vitesse d'extrusion et de l'alésage de l'ajutage. the extrusion speed and the bore of the nozzle.
e. On coupe alors la tige à une longueur prédéter- e. The rod is then cut to a predetermined length
minée avec un couteau 55 et la stocke dans un réservoir 57 rem- mined with a knife 55 and stores it in a reservoir 57
pli d'eau.fold of water.
f. On transfère alors la tige stockée à un réser- f. The stored stem is then transferred to a reservoir.
voir 59 o elle séjourne pendant 30 minutes environ. Le réser- see 59 where she stays for about 30 minutes. The reservation
voir 59 contient de la soude caustique liquide en circulation et la tige est hydrolysée à ce stade. Ce processus a pour but see 59 contains circulating liquid sodium hydroxide and the stem is hydrolysed at this stage. This process aims
d'alacaliniser la tige, plus particulièrement l'enduit se trou- to alacalinize the stem, more particularly the coating is
vant sur sa surface.on its surface.
7.7.
g. On lave alors la tige à l'eau dans un réser- g. The rod is then washed with water in a tank.
voir 61 pendant environ 30 minutes.see 61 for about 30 minutes.
h. On applique du glycérol à la paroi périphéri- h. Glycerol is applied to the peripheral wall.
que de la tige dans un réservoir 63 pendant environ trente minu- than the rod in a reservoir 63 for about thirty minutes.
tes, afin de maintenir l'humidité obtenue dans le réservoir 61. in order to maintain the humidity obtained in the tank 61.
Ce traitement a pour objet de ramollir la substance. This treatment is intended to soften the substance.
i. On sèche enfin instantanément la tige à l'ins- i. Finally, the rod is instantly dried at
tant approprié. Il va sans dire qu'on peut la sécher par venti- so appropriate. It goes without saying that it can be dried by
lation forcée; cependant, le séchage instantané a la préféren- forced lation; however, instant drying has the preferential
ce, à cause de la stabilité de l'enduit appliqué, ce qui provo- this, because of the stability of the applied coating, which provokes
que une moins grande déformation.than a smaller deformation.
Comme on l'a décrit ci-dessus, le filtre en forme As described above, the shaped filter
de tige de la présente invention peut conserver sa configura- of the present invention may retain its configuration.
tion originale grâce à la stabilité de l'élément tubulaire lors- thanks to the stability of the tubular element
qu'il est soumis à une certaine pression pendant les opérations that he is under some pressure during operations
de filtration. Ainsi, les ruptures ou cambrures du filtre ne peu- filtration. Thus, the breakage or camber of the filter can not
vent plus se produire, et on obtient effectivement une excellente perméabilité. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes no longer occur, and indeed an excellent permeability is obtained. The present invention is not limited to the embodiments that have just been described, it is instead capable of modifications and variants
qui apparaîtront à l'homme de l'art. which will appear to those skilled in the art.
8.8.
Claims (4)
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Family Applications (1)
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