¾齊年令*:*隼苟員1.¾费合阼it印«. A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明僳鼷於一種在管狀大而多孔»«上所形成之中 空鐵維膜（或簡稱為“雄維”）。在撐匾之圔筒形表面 上之聚合物之薄管狀薄膜單獨地是非自我支撐。使用於 此之術語”膜（nenbrance)”是指在其整體之中空纖維膜 ,亦邸具有管狀大而多孔性撐體之管狀薄膜。此種膜之 待定實例是一種以管狀薄膜塗覆之管狀針雄（knitted) 或嫌造Uoven)编鐵物之管。在此工g中一種具有標稱 (nominal)内徑為少於2.5毫米之纗織物之管，以一種聚 合物之半滲透薄膜塗覆是指”中空《維膜"或鑛維。為清 楚之錁故，參考到薄膜時，為簡短用其是自動地指術語 "薄膜膜（fil· «e^brance)"、或"薄薄膜（thin fill)·· 或”薄膜（fil·)”因為沒有薄膜將不會有膜。因為编嫌物 具有相對於薄膜中之孔除是非常大之細孔（Bacropores) ，彼等在此稱為”孔隙（voids)"。 當一種合成樹脂材料之”紡絲液（dope)”是塗覆在编雜 物之外部周向表面，並未將篇嫌物嵌埋於薄膜中畤，非 自我支》型薄膜是淺薄地形成於管狀编雄物上。在此"非 自我支》型（non-self-supporting)"是意諝：一種長度 不多於約10公分之短的管狀薄膜，具有圓形横截面之擠 裂或其他法所形成，即使保持其鬮形橫截面仍然是無法 支撐其自己的重量。具有内徑（i.d.)為2.5奄米之管是可 藉由將聚合物在適當的溶劑中之黏性溶（”紡絲掖”）經 由一種具有適當尺寸之圓形孔之紡嘴（spinning η ο z z 1 e )進行旋纺並將流體通過嘴之軸向孔（b 〇 r e)以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----：------^------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中央樣率局貝工消费合作杜印裝 337537 A7 ____B7 __ 五、發明説明（> ) 製得管之孔來形成；或藉由在一種心軸（《andrel)上形 成管，然後將心軸塌陷（collapsing)。然而·因為非 支撐型薄膜具有如此薄之壁（厚度範匾為從0.01毫米至 0.09毫米），除非以流體支否則所形成之管將會塌 陷。若一種0.0 9毫米厚之薄膜之薄K是被擠製或塑製， 一 K各侧為1β公分之小正方形薄膜是具有如此小之強度 ，以致於其單獨地是無法以手工或機械操作而不會受到 損害〇然而，或許更因為其非常薄之横截面和非自我支 撐型待性，此種衍生自合成樹脂材料之薄膜可提供一種 具有特優半滲透性之半滲透膜，衹要薄族是適當地被蓮 用（deployed),且薄膜是維持一種所欲得之幾何结構。 若適當地使適應以痛足必要的判斷標準（criteria), 則薄膜能在微過》(MF)模组（odule)中·將醇從一種含 有撖细分散之固體和撖有機匾之活細胞範圍為從約1撖 米到44撤米或以上之肉湯（broth)中分離（如在美國專 利第5,250,182號中Bento等人所詳细掲述者），或在一 種超過濾（UF)和逆向慘透（R〇>之操作中將水從略有鹹味 之水中加以純化，以製成適合飲用（Potable)水（如在 美國專利第5,244,579號中Horner等人所詳细掲述者）。 難題是發現在什麽條件下薄膜可蓮用。實質的解決方 法是視如何支搛厚度少於0.2毫米，較佳為厚度少於 0.1¾米之薄半滲透薄膜·以提供一種在實務應用中有 效的中空餓維膜，例如在發酵肉痗之HP和UP中裂成一種 水性酵之滲透物（pereeate)和一種含有含糖成分之肉湯 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 埂齊年tit»参Φ貝工洧费合作it印裝 A7 _B7__ 五、發明説明（3 ) 濃縮物，逋同使用於發酵作用之拥I有機醱；或在輅有鹹 味水之納過濾（nanofiltration)(HF)和逆向滲透（"R0”） Ο 半滲透複合材料膜在此工薛中是舊的，且也稱為”補 強（reinforced)半滲透膜”。此等補強膜是在Hayano等 人之美國專利第4,061,821號（簡稱為'821専利），在 511〇564等人之美國專利第3,850,203號（簡稱為’20 3專 利），和在50«3「2等人之美國專利第3,644,139號（簡 稱為·139專利）中提到。在各參考資料中所教的是一種 進一步以纖維材料補強之自我支撐型薄膜c 特別是在’821中教導聚丙烯_或丙烯臍與丙烯酸甲酯 之共聚物之一種薄片或平膜和一種中空纖維膜，其偽 Hashino等人在美國專利第3,871,950號所使用，因為其 "比傳统慣用之産品具有較大之透水性，大機械強度、 很少堵塞（sic),和對相同材料長期間執行持績的過濾 操作之能力，高化學安定性和待優之抗微生物性。”（ 參閲第2楣第13-17行）。共聚物是已被Schwarz使用於 ’139專利中，以塗覆一種«維質紙薄Η之兩俩因此將聚 合物以鐵維質薄片應定化。 但是Hayano等人發現：任何半《透膜"在實際使用時 受到限制，因為透水性是極度地減少和/或酋彼等與熱 水接觸或彼等被乾燥時，膜之形狀無法維持。"（參閲 第2 «8第50-54行）。待別是於Pabre之美國専利第 3,67 4,6 28號中所掲述之R於中空纖維膜，和Hay ano等 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 訂 線 本纸張尺度適用中國國家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 337537 f A7 ___B7_ 五、發明説明（卜） 人及Hashino之專利，雖然會遭受所敍述之限制，但是 對彼等之目的而言是高度令人棋意的半摻透膜。 因此，參考資料’821是提供”在平坦型之情況是使用 一種織物作為補強材料•且在中空纖維型之情況是使用 一種具中心中空纖維部分之编嫌物作為補強材料。”（ 參閲第2 «第6-9行）。在各情況下，平嫌物或管狀編 嫌物補強物提供一種開口（openings)之網路，在此稱為 在補強物中之”孔除"•其偽嵌埋於膜中，所以將聚合膜 固定於喉I 口之内。藉由使用雄物或编織物用於補強膜以 對抗破裂（rupture)和不注意的損害，中空纖維膜在壓 力下之機械強度和安定性是藉由纖維性補強材料所強化 Ο 當形成厚管狀膜時•淺薄地塗覆管狀鏞嫌物之表面， 在補強材料中之開口的穩定化效果會喪失，如liayano等 人在起始自第4稱之底部和橋聯第4和5拥（接近上部 )之句子中所敘述者，且彼等之補強膜並不是一種有效 的膜。 齷濟部中央橾率局Λ工消费合作社印装 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 由於Hayano等人所待別掲示的是：僅淺薄地塗覆一種 膜薄膜（薄膜膜）管狀纗嫌物並不是吾所欲用於半滲透 膜之具醱實例，其待別是未能預期地發現：在此所敍述 之限制之内·本發明之半滲透膜是一種高度有效的半滲 透膜。 當嫌可能地將膜製成愈薄時，經由膜之通量（和谚透 物之流S)是增加最大是能被承認的。若此種膜是被用 -6 - 本纸張尺度逋用中Β國家標準（CNS Μ4规格（210X297公釐） A7 B7 银齊年护矢離參¾两t有费合阼 五、發明説明 ( ) 1 | 於 在 足 以 提 供 持 缅 流 動 之 相 當 大 的 壓 差 下産生 持 鑲 的 接 1 1 透 物 流 動 i 在 此 工 U 中 增 強 此 種 薄 對 抗 破裂是 明 智 的 〇 1 1 此 係 典 型 地 藉 由 以 一 種 補 強 材 料 ( e a ns )與膜接觸來完成 1. I t 若 透 過 膜 之 流 體 壓 差 是 相 對 地 大 * 補 強方法 必 痛 延 伸 請 先 閲 1 1 1 至 膜 之 相 對 大 的 部 分 〇 在 此 種 大 面 積 上 存在補 強 材 料 拿 讀 背 1 1 會 因 此 而 顯 著 地 降 低 膜 在 低 壓 力 m 與 流 體接觸 之 膜 之 有 由 之 注 I 效 的 赤 裸 (b ar e) 面 積 〇 其 也 會 非 吾 所 欲 地減少 接 透 物 可 意 事 項 I 無 阻 礙 地 從 膜 流 開 之 膜 面 稹 » f 和 清 洗 流 «可無 阻 礙 地 對 再 填 1 抗 膜 〇 除 此 之 外 » 此 種 補 強 材 料 是 典 型 地具有 死 酤 (dead 寫 本 頁 裝 1 SP 0 t S ) 9 其 流 體 流 動 率 會 減 少 而 導 致 濃 度镐差 1 I (P ο 1 a r i z a t 1 0 η) 〇 兩 種 現 象 皆 會 降 低 通 過膜之 有 效 通 量 1 1 I 〇 因 此 t 使 用 一 種 緊 密 鎇 造 之 编 雜 物 用 於補強 將 會 肯 定 1 1 地 與 使 用 — 種 不 對 稱 的 薄 膜 之 百 的 相 互 矛盾（cross ) 訂 I 〇 即 使 没 有 H& y a no 等 人 特 別 掲 示 以 一 種 膜將編 雜 物 重 叠 1 1 (〇 v e r 1 y i ng ) » 不 管 其 厚 度 $ 或 不 論 是 苔膜具 有 收 縮 之 1 1 傾 向 (p r ο c 1 i v i ty ) 9 其 似 乎 愚 昧 地 可 預 期彼等 之 掲 示 是 1 1 未 逹 到 百 標 (1 a r k) 〇 線 I 根 據 其 所 獲 知 > Ca Γ0 等人在美國專利第4,787 ,982 1 1 號 中 將 彼 等 之 "軟弱性（f 1 a c c i d) VV 補 強 物放置 在 彼 等 之 1 1 不 對 稱 的 薄 膜 之 外 部 而 非 内 部 〇 在 此 "軟弱性” 是 意 m 在 1 | 钞 線 (y a r ns ) •中 所 使 用 之 單 長 絲 钞 (onofila· e η t s) 之 I 旦 尼 爾 或 用 於 编 雄 之 載 體 之 ”經钞數（ends)”， 和 每 單 位 1 長 度 SS 鐵 物 之 m 抄 數 百 (P i c ks ) 是 會 使 得管狀 编 嫌 物 在 1 1 垂 直 於 其 设 向 中 心 _ 之 垂 直 -7 平 面 具 有 非 常少之 機 械 強 度 1 1 1 1 本紙張又度適用中國闽家標準（CNS >八4*1格（210X297公釐） 經濟部中央揉率局貝工*费合作社印«. 337537 A7 A7 B7 五、發明説明（G ) ，所以是如此撓曲結果導致其可容易地以手工打结成結 頭（knot)。典型的编纗物起始自编造單”經纱数”和二” 經纱數"之多長絲纱是捻合-起成為3.8捻度（twists)/ 25. 4毫米以鏞造纱線或”載體"。較佳為2 4之多重載匾是 用於编嫌管狀编嫌物。 從不同的物理觀點來看，一種具有内徑為約2毫米之 管狀编雄物，當在顯撖鏡下觀察在其縱向鬮筒形表面， 並不#在幾何结構上是圔筒形横截面部分。管狀纗嫌物 之上部下垂，表示橫截面部分是不對稱的且管狀编雄物 之壁在橫截面具有非常小之_性。當编嫌物之直徑減少 時下垂會逐渐減少，但是即使一種具有内徑小至0.25毫 米之管狀箱鐵物是如此撓曲，所以在不多於約0.25磅-力之輕撖的手指壓力下，其將被壓抑至接近塌陷之點。 然而在紡絲掖凝聚（coagulated)在编織物上形成薄膜之 後，所形成之中空纖維膜可抵拒足钩高之水壓（典型的 是高至至少12,500 kPa (1800psig))以允許其用作為 R0膜。 現在從所提出之数據證明：Hayano等人和Caro等人兩 者皆未發現主要的物理事實。 在Hay ano等人之编嫌物之功能是清楚地為一種補強撐 «,其傾向於忽視（negate)熟知的將會發生在此種薄膜 之收縮；而且支搛型编餓物之功能是藉由將纗鏃物嵌埋 於對收缩難題獨待且敏感的聚合物中，以穩定在聚合物 薄膜中之細孔之網絡。然而，一種具有嵌埋编嫌物於其 "8 * ——.——.——L---^1 — (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 線- •本纸Λ尺度適用中國國家揉準（CNS > ( 210X297公釐） A7 B7 ^¢4-¾^隼苟荑I.有费合阼故中». 五、發明説明 丨η ) 1 1 中 之 薄 膜 用 之 厚 壁 薄 膜 會 減少可 用 的 膜 表p 面 稹 9 且 厚 1 I 膜 壁 是 直 接 對 減 少 之 滲 透 性負有 貴 任 〇 因為 Ha 1 y a n c ，等 人 1 1 | 主 要 是 對 遇 蒸 發 (pervapc ration >膜想興趣， 其係在升 I 請 1 I 离 之 溫 度 下 操 作 » 其 中 含 丙烯_ 之 薄 膜 之细 孔 會 收 缩 » 先 閲 I 彼 等 願 意 犧 牲 通 董 使 得 能 使用一 種 對 將 被利 用 之 流 體 是 背 呈 惰 性 之 材 料 〇 在 某 些 情 況下， 不 論 是 否聚 合 物 是 從 编 之 注 杳 1 1 m 物 之 内 部 或 外 部 凝 聚 » 對 Haya no 等 人 是無 藺 緊 要 的 9 事 項 祇 要 膜 之 細 孔 是 雒 持 打 開 ，且此 係 拜 由 當编 嫌 物 是 嵌 埋 再 1 寫 太 於 所 形 成 之 薄 膜 中 所 «da* 兀 成 〇在Ha y a η 〇 等 人之 编 m 物 之 功 頁 1 能 是 提 供 一 種 穩 定 的 補 強 載醱之 網 路 t 其忽 視 在 薄 膜 中 1 1 之 細 孔 之 收 縮 〇 欲 使 得 我 們的薄 族 支 在一 種 具 有 主 要 1 I 為 圓 形 橫 截 面 之 管 狀 嫌 物，在 此 稱 為 ”鍰織膜" 参 紡 絲 1 1 訂 1 液 是 僅 可 塗 覆 在 编 嫌 物 之 外表面 且 以 紡絲 液 塗 覆 之 纈 嫌 物 是 僅 從 外 部 與 凝 聚 劑 (coagula nt)相接觸。 鑲雄物 1 I 之 孔 (b ο r e) 是 錐 持 未 被 塗 覆。 1 1 Ha y a η 〇 等 人 並 未 掲 示 蘭 於什麽 呈 長 絲 钞形 態 之 材 料 可 1 1 被 用 於 旋 纺 成 將 提 供 與 任 何待定 類 型 之 聚合 物 所 需 要 的 線 I 黏 箸 性 之 ”經纱” 〇 通 常 » 藉由將 编 锇 物 嵌埋 於 聚 合 物 中 1 1 1 所 形 成 之 睽 « 在 使 用 時 會 導致聚 合 物 從 鑷雜 之 載 體 分 開 1 1 ("剝 離 ") 〇 例 如 » 一 種 會 從 Ke v 1 ar 芳 香 族 聚 酵 I 胺 m 維 之 编 嫌 物 剝 離 〇 最 顯著的 是 先 前 技& 涊 識 到 含 有 1 衍 生 白 丙 烯 m 之 重 複 箪 元 之聚合 物 $ 當 编嫌 物 是 嵌 埋 於 1 膜 中 時 » 可 提 供 一 種 在 約 80t：之 適 用 的 過蒸 發 膜 p 但 是 1 | 未 能 認 雄 到 此 等 聚 合 物 當 淺薄地 -9- 支 撐 在 具有 裂 键 1 1 1 1 本紙張尺度逋用中國B家樣芈（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央揉牟局貝工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（e ) (interstitial)孔陳之管狀if鼸上時•是不適用為非 自我支撐型半滲透膜。 使用於此之薄膜單獨地是無法用作為在任何實務應用 上之半滲透膜。此外，除了當使用實質的刚性编嫌物（ 例如從較硬挺之碩或石墨纖維所餓造者，與從非常撓曲 之磺纖維所嫌造之高度撓曲之鍰嫌物相反）以外，所使 用之典型的管狀编嫌物是軟弱性。 在垂直於其縱向中心軸之垂直平面具有如此少之機械 強度，其似乎未必是此種编嫌物可能提供一種管狀平台 (platfor·),在其上塑製膜且提供所欲得之编雄中空纖 維膜。並無邏輯上之理由以預期：藉由管狀平台所支撐 之纗雜中空纖維膜可彼操作用於NF或用於UF在”細胞腔’ (纗維之孔）上在範圍為從lm至約100inHg之抽真空下 拉伸，且在水壓（hydrostatic)结差額用於MF流動之範 圍為從約110 kPa至300 kPa,用於UF流動之範圍為從約 3Θ0 kPa至690 kPa,和用於HF或R0流動之範圍為從約 69Θ kPa至7㈣0 kPa,最高之差額是用於R0流動。 當管狀编嫌物以一種半滲is膜之薄膜塗覆，並未將编 嫌物嵌埋於膜中時，發生何事之似乎有理的解釋是：當 薄膜是從溶液中形成畤，在聚合物薄膜之内所産生之力 量傾向於使管狀编雄物擴張（distend)且在張力下維持 其圃形的橫截面。當聚合物用之溶劑被移除時，所蓮用 之拉伸力量是高至足以使得编鏃物擴張成為一種主要是 正確的固筒形形狀，且在操作期間，邸使在高壓差下， -10- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS > A4規格（2丨0X297公釐） -：；；ί 'λ ^f·：. . · r：- — ^ i n — — — — — — — 訂 III——— 紙 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 絰濟年中夹樣隼笱貝工消费合作社印氧 五、發明説明 ( i ) 1 可 維 持 此 塗 覆 之 编雄 物之圓 形 横截面。 1 1 發 明 摘 述 1 I 本 發 明 發 現 ； -種 半滲透 膜 之非自我 支 撐型薄膜， 其 | 僳 無 法 抵 拒 施 加 在其 表面之 壓 缩壓力， 當 藉由將一種 薄 請 先 1 1 半 滲 透 薄 膜 淺 薄 地塗 覆在一 種 僅可抵拒 不 顧著的壓縮 壓 閲 讀 背 1 1 力 而 不 會 塌 陷 之 ”软弱性”開 口 (f ora·i η OUS)管狀掙鱧 上 之 注 1 所 形 成 時 t 结 果 導致 一種离 度 抗壓缩、 白 我支撐型中 空 意 事 項 I 纖 維 膜 Ο 再 填 1 其 進 —· 步 發 現 種具有 孔 除逋大於 在 半渗透薄膜 中 寫 本 頁 裝 I 之 細 孔 1 但 是 小 到足 以支撐 在 搛醴周向 表 面上之聚合 物 1 I 之 纺 絲 液 • 並 不 將撐 匾嵌埋 於 從紡絲液 所 形成之薄膜 的 1 1 管 狀 撐 塍 • 可 提 供一 種特優 的 中空雄維 膜 。較佳的》 醮 1 | 是 麵_· 種 管 狀 網 絡 结構 ，或一 種 舆多重載 體 所形成之管 » 訂 I 亦 即 —- 種 管 狀 篇 嫌物 。编織 物 是雜造或 針 雜以形成一 種 1 1 具 有 標 稱 内 徑 為 不大 於約2. 5毫米（典型 的 範圍為從0. 2 5 1 1 毫 米 至 2. θ毫米） 之高度撓曲或软弱性管C >當此種管是 1 淺 薄 地 塗 覆 一 種 不厚 於約0. 2毫米之合成樹脂半慘透材 線 料 之 薄 膜 時 » 則 "管在编雜物上（tube-c ί η - braid)"之 1 1 组 合 可 製 成 一 種 有效 的中空 m 維膜。编 雄 物是從一種 具 1 I 有 直 徑 小 於 0. 5奄米 典型的是在範圍為從Θ.0 5至 1 1 米 之 "經纱* 所 形 成， 在蹁嫌 物 中具有裂 链 孔除（或大 的 1 裂 縫 細 孔 ) 在 相鄰 ”經纱 ，之 孔除具有 榡 稱直悝範匾 為 1 | 從 約 10撖 米 至 .約 400撖米，較佳為從10微米至約1ΘΘ微 米 1 I « 經 纱 形 成 格 柵 (gr ] id),其 ”緊密度”是 藉 由"緯纱/英 1 1 -11· 1 1 1 纸 本 準 揉 家 國 國 中 用 適 公 97 )7537 A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 五、發明説明 (丨0 ) 1 I 寸 ”或" 緯 眇 / 25 .4毫 米 ”之數目來決定。 编織物在藉由 1 1 薄 膜 形 成 於 其 上 而被 擴 張 之前， 偽 提 供 —- 種 非 圖 形 平 1 1 台 « 在 其 上 薄 膜 被支 搛 % 並未將 編 雄 物 嵌 埋 於 薄 膜 中； -N. I 薄 膜 將 柵 極 穩 定 化· 於 其 上薄膜 是 黏 着 鍵 结 t 較 佳 為自 請 先 Μ 1 1 我 黏 箸 9 所 以 當 縝嫌 膜 是 於應用 時 • 裂 縫 孔 除 z 樣 稱直 岡 讀 背 1 1 徑 維 持 在 所 敘 述 之10撖 米 至100 榭 米 之 範 圍 〇 編 嫌 物支 之 注 [ 撐 型 管 狀 薄 膜 是 用於 將 一 種所欲 得 之 液 體 從 種 含 有所 意 事 1 項 | 欲 得 液 釅 之 液 釀 介質 中 之 微生物 和 / 或 無 機 物 質 加 以分 再 φ. | 雔 * 或 用 於 將 氣 饅從 液 醱 分離， 利 用 相 當 大 的 壓 差 並不 寫 本 頁 裝 I 會 塌 陷 〇 在 膜 之 外部 和 内 部之壓 差 可 能 高 至 1Θ ,θθθ kPa 1 1 I 〇 對 發 現 一 種 實 用方 法 以 採用一 種 適 用 為 半 珍 透 中 空雄 1 1 1 維 膜 之 非 白 我 支 撐型 聚 合 物薄膜 之 難 題 的 解 決 方 法 是： 訂 I 在 —* 種 具 有 標 稱 壁厚 度 為 至少像 薄 膜 厚 « 且 較 佳 為 從2 1 1 1 至 10 倍厚度之管狀编雜物之表面上， 周向支撐- -種薄 1 1 壁 之 薄 膜 之 管 9 所以 使 得 薄膜是 周 向 且 淺 薄 地 支 撐 在编 1 嫌 物 上 ， 並 未 將 鍰嫌 物 嵌 埋於薄 膜 中 〇 m 雄 物 靠 近 其内 線 1 部 半 徑 之 至 少 部 分是 基 本 上不含 聚 合 物 塗 膜 • » 更 佳 為經 1 1 塗 覆 之 编 嫌 物 之 圔形 横 截 面之面 積 主 要 的 部 分 » 沿 著欲 1 | 向 中 心 軸 觀 察 » 偽不 含 薄 膜，最 佳 為 薄 膜 是 支 撐 在 编織 1 I 物 之 外 表 面 $ 在 該外 部 部 分其傺 延 伸 到 少 於 33X之编雜 1 物 之 橫 截 面 面 積 〇 1 因 此 9 本 發 明 之一 般 百 的僳提 供 — 種 將 披 用 於 白 外向 1 I 内 流 動 (outside-in) 之 中 空编嫌 膜 1 其 中 進 料 是 在 膜之 1 1 -12- 1 1 1 紙 本 準 標 家 國 國 中 用 逍 釐 公 97 2 經濟ίρ中央樣孪馬X工消费合作杜中«. A7 B7 五、發明説明（u) 外部且滲透物是抽引至其细胞腔。鏞嫌物在被塗覆之前 是高度撓性且稍撖不對稱的（其是舆將被形成於其上之 薄膜之不對稱性不相蘭），起因於藉由编繊之"經纱"或 纱線所非均勻地形成之”孔除"。孔除是小至足以抑制紡 絲掖從所形成之薄膜實質地滲透。管狀缠嫌物提供一種 基質（base)用於自外向内流之具有壁厚度不大於0.2毫 米之非自我支撐型管狀半滲透薄膜。薄膜是從主要是實 質地不含丙烯Η重禊單元之非收缩型之半滲透合成樹脂 聚合物所形成。管狀薄禊是具有一種延伸超過管之外部 圓筒形表面之超薄障壁（barrier)層或”表皮"（skin), 且在表皮下，是一種包含連績的（呈向内輻射之方向） 周向結合（integral)之具有相互傳避之細孔之海棉（ spongy)狀環狀層，各層是與前面的層相鄰。關於將容 易地被了解的是：表皮和各層之厚度將随蓿一膜到另一 膜地變化，視膜之主要目的而定，是苔用於MF、UF、NF 或R0,所使用之待定的聚合物，和其他因素。 通常，表皮是在範圍為從約50 A至5撖米厚，較佳為 從約200A至2撤米厚。諸層像包括外層、中間轉移層、和 内層。細孔是随着從與表皮鄰接之外層，到與编雜物鄰 接之内層而循序漸增大。外層具有细孔範圍為從約100 A至2橄米，較佳為多半是次撤米尺寸（<ι撤米）細孔 範圍為約100 A至1微米，雖然某些是可以較大。此外 層重叠在具有細孔範圍為從約0.1 5撖米至約7撖米，較 佳為從約0· 2撖米至約5撤米（相倍是存在呈正常统計 -13- 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4規格（210X297公着 -----!-------^1------1T-----1^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標丰局負工消费合作社印装 五、發明説明 (1> ) 1 分 布 ) 之中 間層 上 «接著 中苘 層重 畳在 具 有 細 孔 範 圍 為 1 1 從 約 5 撖米 至約 300微米， 較佳為從約10撖米至1ΘΘ撤 米 1 | ( 相 信 也是 存在 呈 正常统 計分 布） 之内 層 上 〇 薄 膜 之 内 I 層 具 有 其内 部周 邊 表面支 »在 编嫌 物上 〇 請 先 1 本 發 明之 -特 定 的目的 是提 供一 種任 意 長 度 之 撓 性 中 讀 背 1 1 空 纖 維 膜， 具有 主 要是圓 形之 横截 面， 且 壁 厚 度 範 圍 為 之 注 意 事 1 I 從 0 . 01毫米 至0. 09毫米， 周向 且淺 薄地 支 撐 在 » 及 使 較 1 1 項 1 鬆 弛 之 網絡 结構 或 嫌纹上 ，較 隹為 编嫌 或 嫌 造 上 • 具 有 再 填 檫 稱 内 徑範 圍為 從 約0.3毫米至約2 .5毫 米 〇 鍰 嫌 膜 在 水 寫 本 頁 裝 I 壓 範 圃 為從 240 kP a至 10,Θ00 kPa 下可 抗 塌 陷 9 然 而 管 1 I 狀 编 m 物或 穿孔 (perfora ted) 之網锇品（net)在 被 塗 覆 1 1 以 提 供 用於 膜之 支 撐之前 ，單 獨地 是會 受 小 至 50克 -力 1 1 之 力 量 ，或 以吾 之 手指向 下整 在编 雄物 上 而 塙 陷 〇 訂 I 也 是 本發 明之 一 特定的 目的 是提 供一 種 镯 待 的 塗 覆 嘴 1 1 I 其 可 將纺 絲液 實 質且均 勻地 塗覆 在一 種 管 狀 撐 Μ 之 壁 1 1 之 表 面 ，當 形成 時 ，與將 形成 之薄 膜中 之 細 孔 相 比 較 » 1 1. 其 會 具 有較 大之 孔 隙且並 未将 薄膜 之壁 嵌 埋 於 撐 體 中 嘴 I 可 確 保 暴露 (enerc ! i ng)之 纗嫌 物或 其他 塗 覆 紡 絲 掖 之 撐 1 1 體 是 具 有幾 何结 構 上主要 是圖 形橫 截面 • 其 係 藉 由 當 塗 1 1 覆 之 撐 體浸 潰於 凝 聚浴中 在凝聚薄 膜中 所 産 生 之 拉 伸 力 1 I 置 所 維 持。 1 \ 1 發 明 國 例之 簡單 説 明 1 1 本 發 明之 前述 和 額外的 目的 和優 黏將 m 由 參 考 下 列 詳 1 | 細 之 敘 述， 伴隨 本 發明之 最佳 的具 體實 例 之 示 思 圏 式 説 1 1 I -14· 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局舅工消費合作來印製 A7 __B7_ 五、發明説明（/^ ) 明而被了解，其中在函式說1明中參考號碼是指其爵應的 部件（elements),且其中： 第 1 圖 是 用 於 在 m 雜 物 上 形 成 薄 非 支 撐 型 薄 暌 之 塗 覆 嘴 之 沿 著 縱 軸 之 橫截 面 正 視 圚 〇 第 2 圖 是 本 發 明 之 中 空 m 維 膜 之 横 截 面 端 視 圈 9 示 意 地 以 國 式 說 明 在 膜 之 長 度 上 之 縱 軸 向 延 伸 之 輻 射 配 置 (d ί i s P0 s e d) 之 璟 狀 區 9 且 展 示 管 狀 非 白 我 支 撐 型 薄 膜 如 何 支 摞 在 编 m 物 上 並 未 嵌 埋 於 其 中 〇 第 3 圖 是 掲 述 於 Ha y a η 〇 等 人 之 半 灌 透 複 合 中 空 m 維 膜之 横 截 面 端 視 圖 » 示 意 地 以 圖 式 說 明 先 前 技 U 嵌 埋 之 编 織 物 9 其 補 強 和 穩 定 聚 合 物 之 管 狀 薄 暌 t 所 以 使 得 其 細 孔 之 網 絡 之 收 縮 減 至 最 小 〇 第 4 國 是 具 放 大 尺 寸 之 横 剖 而 * 以 圈 式 說 明 在 m 嫌 物- 支 撐 之 m 之 成 分 層 中 之 细 孔 之 尺 寸 鼷 % f 其 使 得 膜 如 此 有 效 t 特 別 是 指 用 於 微 遇 濾 和 超 過 濾 〇 10 塗 覆 嘴 12 内 苘 13 内 孔 14 軸 向 孔 15 螺 紋 接 頭 16 筒 末 端 20 外 筒 構 件 21 下 部 α 22 較 大 孔 -15- --------------( 裝-I - I--訂--II--L"' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張Μ適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210x297公釐） A7 B7 經濟部中央揉準局β;工消费合作社印装 五、發明説明（冲） 23 較 小 孔 24 分 级 紡 絲 孔 25 基 座 26 上 部 Π 27 頂 熱 套 筒 27 ' 階 梯 狀 軸 向 孔 27 " 0- 環 28 分 级 模 頭 29 安 裝 凸 緣 30 管 狀 m 嫌 物 31 雜 造 纱 線 ( 鬆散的編嫌物） 32 内 腔 ( 細 胞 腔） 33 薄 膜 34 周 向 外 表 面 35 表 皮 36 外 層 37 中 間 轉 移 層 38 内 層 39 编 餓 纱 線 39 1 長 絲 纱 最佳的具體S例之詳細敘述 雖然為敘述製造和使用本發明之最佳方法的目的，最 佳的是使用一種不溶於紡絲液之軟弱性编織物管之載體 ，也可使用具有孔隙之其他軟弱性管狀撐醱，衹要從此 -16- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS )八4規格（2丨0><297公釐） ------------裝------訂-----r 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟郎中央埭隼Φ貝工消费合作杜_«. A7 B7 五、發明説明（$ ) 等撐醱之材料可對聚合物薄膜（"薄膜”）提供適當的黏箸 性。在薄膜之外表面之孔除會限制流B與编織物之内表 面之傳遞。小於約10撖米之孔除會傾向於干授通量，且 大於100撖米者傾向於使得薄膜穿透孔除且掛在形成孔 除之纱線下面太遠。太大之孔除也會忽視薄膜之令人驚 奇的強度。不雜造成為一種管，一種餓物可被形成一種 管。不論是否餓物是針織、编餓、嫌造、非嫌造或簡 單地穿孔，其是可被使用，因為在各情況下，此種管提 供一種具有所欲得孔隙或大的细孔之開口管狀撐體。網 織品（netting)或網狀Uesh)織物例如於貿易上所熟知 的立方體網雄品 22/1000 Frankel Associates of New York, N.Y.所製造之210旦尼爾耐縯，藉由Raschel針雜 方法經编針餓（》^?-!^!1^6<1),例如使用於”98 2膜以包 圍薄膜，可被使用，其條件為孔除並不是太大，如在下 面所待定之用於NP或UF用途，且織物（材料）對其浸沒 之掖醱和其接腾之污染物是侑性。 形成薄膜之聚合物可為任何完全反應之聚合物或不含 衍生自丙烯臍之重禊單元之共聚物，和熟知的當形成一 種横截面厚度少於0.2毫米之薄膜時，可提供一種半滲 透膜者。"完全反應”是意謂聚合物在被塗覆在编鐵物之 表面期間，在任何階段並不會進行鐽段增長或交聯化作 用。此等聚合饬是聚颯類、磺化聚觸••各具有數目平均 分子量為低於10< (1,000,000),較佳為少於100,000; 聚颯類與磺化聚碾之摻合物，聚醚風、聚_醚酮、繼維 -17- 本纸flt尺度適用中國國家揉♦( CNS ) Λ4规格（210X297公釐） ^---^------ΐτ------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央樣率扃貝工消费合作社.&·«. 五、發明説明（i ( ) 1 1 素 醋 酸 酯 N 繼 m 素 硝 酸 酯 、鑛維素 丁 酸酯 聚 苯 乙 烯 和 1 1 m 聚 合 物 例 如 聚 镉 m 乙 烯 (P V D F )和 一 種氣 聚 合 物 與 另 一 1 1 種 之 摻 合 物 〇 I 在 此 用 作 為 薄 膜 之 聚 合 物較佳的 是 水不 溶 性 » 因 為 其 請 先 · 通 常 是 使 用 於 水 性 介 質 中 。也較佳 的 是聚 合 物 是 相 對 地 讀 背 1 1 耐 酸 性 和 m 鹼 性 〇 然 而 » 若例如一 種 熟知 的 輕 碩 氫 化 合 面 之 注 1 I 物 ( 例 如 烯 烴 類 罾 如 丙 烯 和/或鍵 窃 烴類 譬 如 丁 烷 ) 是 李 項 將 被 從 一 種 琛 狀 和 非 環 狀 長鰱C8 - C, •破 氫 化 合 物 之 混 再 f 合 物 中 分 離 $ 則 聚 合 物 可 為水溶性 但 是不 能 溶 解 於 m Si 寫 本 頁 裝 1 化 合 物 〇 用 於 和 UF較 佳 的是具有 細 孔尺 寸 範 圍 為 從 10 1 I 至 50撖 米 之 薄 膜 〇 用 於 NF和R0分離 是 使用 具 較 小 之 細 孔。 1 1 管 狀 编 雜 物 具 有 中 心 縱 軸向孔， 且 較佳 的 是 製 3 針 嫌 1 1 或 織 造 之 經 纱 以 形 成 管 狀 编雜物， 具 有受 到 重 叠 纱 線 相 訂 I 鄰 地 織 入 管 狀 编 锇 物 之 多 重性而被 中 斷之 開 P 周 向 外 表 1 1 I 面 〇 编 織 物 之 孔 是 具 有 標 稱内徑範 圍 為從 約 0. 25 毫 米 至 1 1 2. 3毫米c >嫌造或針雜之编纗物之壁厚度為從約0.1毫 米 1 L 至 約 0. 7毫米， 較佳的是在範圍為從C ，.3至 0 5毫米t ，經 I 纱 之 長 絲 纱 之 直 徑 和 經 纱被針嫌 或 織造 之 方 式 是 具 有 1 1 從 約 20至 100緯纱 / 25. 4毫米，較佳為從約5至50緯纱 1 I / 25 . ^ 1毫米， 結果導致任意長度之编雄物是高度撓性 1 1 和 理 想 的 ”軟弱性 η 〇 m 嫌 物之外徑 範 圍為 從 約 Θ 6毫米 1 1 至 2 5毫米 ，在编嫌物1 中之孔隙是按照编鏟之’ ，載 腥 "而 1 I 非 均 勻 地 形 成 孔 除 是 小 至足以抑 制 形成薄 膜 之 紡 絲 液 1 I 之 實 質 的 後 透 〇 管 狀 编 嫌 物之上部 對 薄膜 提 供 持 缅 的 支 1 1 - -18- 1 1 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4規格（21 OX297公釐） 1聲 黎 U βί 釜乍.士 .«—ft ^37537 A7 ____ B7___ 五、發明説明（Q) 撐，並未將钃織物嵌埋在薄膜中。 用於裂造縝織之半滲透中空纖維膜是簡單且可靠的， 主要的判斷標準是纺絲掖是在流率相闋於管狀编織物經 由塗覆嘴之固形孔而前進之速率引介入塗覆嘴，所以使 得衹有可被支撐在编餓物之外部之最大量的紡絲液是澱 積在其上。 紡絲液是由形成薄膜之聚合物、聚合物用之溶劑、親 水性添加劑、界面活性劑及其類似物適用作為分散劑和 在非水性液體例如酵類中之相容劑所裂成。對聚合物最 常用之溶爾包括：N-二甲基-2-毗咯酮（NMP)、二甲基甲 醛胺（DMF)和二甲基乙醛胺。 纺絲液是可為一種聚硯在Η-二甲基-2-毗咯酮或二甲 基乙醛胺中之溶液；或聚氛乙烯在四氫吱喃中之溶液； 或一種芳香族聚醛胺在二·甲基乙匿胺中之溶液；或聚偏 氟乙烯在Ν-二甲基-2-毗咯醑中之溶液：或聚醚醚_ (PEEK)在硫酸中之溶掖。 界面活性爾包括：Tri tone (―種胺基醇之長鏈脂肪 酸酯）：了8«1〇丨731(—種聚合羧酸之銷鹽，可獲自 Rohe & Haas Co.) ·•磺化聚碾、多羥基醇親水性添加 薄I、及其類似物。用於水性掖體之適當的界面活性劑 是：Darvan C (羧基化液體离分子電解質，可獲自R.T. Vanderbilt Coepany) 〇 紡絲液教I佳的是具有鈷度範圍為從300CP至約200,000 cp在22t：,較佳為從400cp至約120,000cp在22TC,鲇度 -19- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS > A4«L格（2丨OXM7公釐） I-^nnn!— 裝 —II 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 A7 __B7_ 五、發明説明（β ) 是根據將被澱稹之薄膜厚度Γ和紡絲液之黏著特性和被 旋紡之經钞之材料來作逸擇。 编嫌物前進之速率必須低於孔除在嫌造膜中被扭變多 於50%,或孔除妨礙將凝聚在彼等上面之薄膜之均勻性 之速率。當管狀编纖物經由塗覆嘴之圓孔被拉伸.時，编 嫌物之輕撖的不對稱的橫截面被恢復至國形且當紡絲液 凝聚以形成薄膜時維持此圓形性。 第1圈是通常以參考轚碼10所表示之塗覆«之横剖面 圖，其除了限制通遇噴嘴之紡絲掖量以外，测量在表面 上之纺絲液之正確數量，且笛其縱_向經由嘴拉伸時， 將計暈之數最均勻地分布在编雄物之表面（未展示）。 嘴10是包含具有内孔13之内筒12,經由此编雄物前進 入螺纹接頭15之軸向孔14,其像以螺紋牢固在内筒12之 末端16。軸向孔14提供一弄圓孔以幫肋编雜物在塗覆紡 絲液之前獲得圓形橫截面。弄圓用孔具有直徑範圔為少 於编雄物之樺稱直徑之從約至10X。具有螺紋接頭15 之内筒12是***具有圖筒形基座25之套筒構件20。外茼 20是K備具有較大孔22之隈禅狀軸向室和在靠近孔23之 末锇配備有螵紋（未展示）之較小孔23。具有階梯狀軸向 孔27·之頂熱套筒（top-hot bushing)27是螺紋貢穿入較 小孔23,直到其臛缠在介於外筒構件20舆套筒之較低部 分之間的溝檐中之琛27"。分级紡躲（sizing)孔24之 分级棋頭28是醑入配合（Press-fit)於階掸狀軸向孔27’ 。分级纺絲孔確保在離開國孔畤，最後加工之中空膜之 -20- 本纸張尺度適用中國國家梂率（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈· 訂 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（y) 國形性。當以紡絲液塗覆之篇嫌物是經由分级紡絲孔前 進時·其修整經聚合物塗覆遇之表面以提供在凝聚後具 有所欲得壁厚度之纺絲液，産生厚度不多於0.1毫米之 薄膜。 基座25是配備有各舆階梯狀較大孔22和較小孔23呈開 放傳遞之下部口（進料）21和上部進料口 26,引介入口（ 進料>21之纺絲液可流入醑繞内内筒12所形成之餘備處， 藉由階梯狀的較大孔22和較小孔23,和在编織物經由較 大孔22被拉伸之设軸向方向移動，且當餘備處充滿時， 較小孔23將空氣移置。當紡絲液已將儲備處充滿時，流 出上部口 26,其是被堵庭住。基座2 5是以貫穿螺栓（未 展示）經由基座25而可移除地固定於具有縱向體部分29 '之徑向延伸之安裝凸緣2 9上。體部分29’是S備有内部 螺紋軸孔，所以體部分29'可共軸地牢固定位，使圓形 軸向孔14和分鈒纺絲孔24成一直線。藉由增加或減少鰾 部分29’之轉數，介於孔14和孔24之口之間的距離可加 以變化。此距離是視钃嫌物被拉通過之速率、紡絲液之 黏度、和將被塗覆在编嫌物上在其浸潰於凝聚_之前的 紡絲掖之薄膜厚度而諝整。在所有的情況下，距離是藉 由霣試（try and error)所調整，以提供在编嫌物之周 向外表面上之紡絲掖之薄膜儀足夠淺薄地塗覆编嫌物， 且不足以將嫌嫌物嵌埋於薄膜中。 欲經由孔24拉伸编嫌物是在缠嫌物上維持设向張力至 少10cN-g,但是不足以扭變在编雄物中之孔除太壤以教 -21- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210Χ297公釐） ----------X------1T------^ . - .( i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 337537 Α7 Β7 五、發明説明（Μ) 於使得當彼等被塗覆紡餘掖時，彼等無法返回平衡狀態 。因為編嫌物是未以黏性聚合物浸潰，衹有纗嫌物之外 表面是舆紡絲掖接觸，所以提供具有以紡絲液和聚合物 所塗覆之外表面。 現在其將證明的是塗覆嘴10是一種為待殊目的而特別 設計以提供介於弄鼷用孔14和分级紡絲孔24之間的預先 決定之距離 〃 ，同時經纺絲液塗覆之编鑼物不大於約2.5毫米（標稱 外徑）是逐次地經由兩孔前進。所計景進入嫌之紡絲液 數量和编鏃物經由弄國用孔前進之速率是藉由官試法所 決定，例如熟諳此工«者所惯用以從事於可相比較之倩 況。 在經紡絲液塗覆之篇缠物離開分级紡絲孔後，其被導 入凝聚浴中，典型的是在一糸列之棍之下和上•所以保 持在浴中之掖钃凝聚劑可與塗覆之纒嫌物之整個周向表 面相接觸。因為聚合物是不溶於凝聚爾中，其並不會滲 透所形成之薄膜且進入細胞腔。在舆凝聚爾相接觸時， 紡絲液凝聚産生所欲得薄膜。在大氣Κ下，餓維之孔含 有空氣。 參考第2_•你展示大量放大之直徑方向之橫剖面· 通常是藉由參考號碼30表示之管狀编雄物傈包含：具有 ”細胞腔”（内孔>32之嫌造纱《31之》雄物。通常是藉由 參考轚碼31表示之薄膜是自黏地固定於周向外表面34， 其你粗梅且不平坦，因為其偽拜由在所使用之厚度範園 -22- 本紙張尺度適用中國國家橾率（CNS } Α4規格（210Χ297公釐） I丨^---^----1 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 A7 _B7 _ 五、發明説明（>/) 和其雄造之》抄數目之交鐵之纱嫌所形成，並不會導致 平坦之表面。薄膜33之主要的特性是其你淺薄地支在 管狀鏞嫌物之周向表面，且编缠物並不變得嵌埋於薄膜 中。此特撳是在相Μ中很明顙•其淸楚地例證管狀篇嫌 物孔之内腔3 2之周向内表面是基本地不含聚合物。 參考第3國為與第2画相比較，其展示Hayano等人所 教導之補強编鏃物之大量放大之圖解舉例說明·以一種 ”在具有中心中空空間之膨鬆狀编雄物31所形成之厚腰" 加以塗覆，具有孔除之多孔區域9,"和11展示與凝聚浴 相接觸之表面且形成梯度型多孔匾域"（第4钃，第57-65行）。如所舉例説明，钞線已經完全被聚合物滲透且 因此被聚合物浸漬。如Hayano等人所敘述，此種浸漬並 不提供所掲述之其他具體實例之有利的结果，雖然"编 嫌物作為補強材料之效果是多少能被承認的，但是當此 種膜以在溫度高於8010之熱水«理時，水可滲透性是降 低至數值範園為從1/5至1/8初期透水性。"（參閲句子 橋聯钃4和5)。 〜 參考比第3圖更大為放大之第4圈，偽示意地例證不對 稱的薄膜33,其當被凝聚所形成時，本身使緊窄成為重叠 超薄障壁層或"表皮"35和三種可鑒別之細孔層、外層36 、内層38和介於外層36和内層38之中間轉移層37,如在 第4囫中样細示意圖所例證者。表皮是當紡絲掖接觸凝聚 劑所形成之非常薄灌厚的聚合物層。由於從相同聚合物 所形成之表皮和各層之方法，諸靥具有呈向内《射從表 -23- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 五、發明説明（A). A7 B7 經濟部中央標率局貝工消费合作社印裝 皮 下 面 到界 定 内 腔 32之 编 嫌 纱 線 39, 細 孔 是 循 序 漸 增 大 〇 如.第4圖所示， 各” 末 端 "或由多重性之長絲纱39’ 所 组 成 之 絲 線 ,和 纱 線 之 交 鐺 股 線 之 周 向表 面 並 不 提 供 平 滑 之 圔 筒 形 表面 Ο 表 皮 通 常 是 較 薄 且 對膜 之 細 孔 是 比 裂 白 相 同 聚 合物 之 UF膜 細 孔 較 大 Ο 所 拥得 對 编 嫌 膜 用 之 待 殊 薄 膜 之 表皮 厚 度 ( 藉 由 電 子 顯 撖 鏡） 是 提 供 於 下 以 瞭 解 並 欣 賞 其厚 度 和 諸 層 之 细 孔 的 鼷 在 — 種 R0膜 中 之 各 層 之 细 孔尺 寸 是 甚 至 較 小 ( 並 不 測量 ) Ο 對 較 佳 的 MF和 UF膜 之 细孔 尺 寸 之 大 約 的 範 圍 是 提供 如 下 • • 表 ] L • MF ,微 米 UF ♦ 撤 米 表 皮 35 , 厚 度 Θ ,1-1 .5 1- 4 外 層 36 , 平 均 細 孔 直 徑 Θ .5-1 .0 Θ .5 -2 中 間 轉移 層 37 _蛛 2-6 5 -10 内 層 38, 平 均 細 孔 直 徑 10-40 10- 150 平 均 細孔 直 徑 通 常 在膜 中 t 表 皮 之 厚 度 是 較 諸層 之 厚 度 為 小 〇 在 UF 膜 中 之 表皮 是 較 在 MF膜 中 為 厚 参 且其 在 R0膜 中 甚 至 更 厚 ( 並 未 測量 ) 〇 ' 雖然第4 _ 並 未 按 照比 例 » 因 為 膜 所 形 成 之 方 法 .通 常 外 層 之 厚 度 是 小 於 轉移 層 之 厚 度 $ 接 著 並 不 像 内 層一 樣 厚 Ο 在 MF和UF编 織 膜 中 之 各 層 之 大 約厚 度 是 提 供 如 下 表 2 -24* 本紙張尺度適用中國國家揉率< CNS > A4规格（2丨OX297公釐） -----j--------丨^.------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟印中央搮率局貝工消费合作社印装 UF ,撤米 1-4 1-4 2Θ-4Θ 4 0-80 100-1000 厚度，平均 表皮35 外層36 中間轉移層37 内層38 五、發明説明（A) 表 2 MF ,撖米 0.1-1.5 0.1-1.5 5-1Θ 3Θ-5Θ 100-1000 前述例證數值不僅延伸至軟弱性之撐體，而且也延伸 至相對地剛性之撐體，例如由碩纗維所製成之编織物。 "經纱"之標稱直徑範圍為從約0.05毫米至0.5毫米，較 佳為從0 . 165毫米至0 . 302毫米。 下列例證之實施例是提供以證實编織中空纖維膜是如 何製造，和其如何使用於徹過濾、超過濾、纳過濾與逆 向谚透之應用。 實施例1 裂造管狀编織物之中空纖維膜-MF膜： 將一種含有多羥基醇親水性添加劑且具有黏度為 38,000cps之聚偏氟乙烯（PBDF)於N-甲基-2-毗咯啶酮之 溶液進料到經移除漿纱劑之玻璃纖維管狀编織物通過之 嘴（具有標稱直徑為1.0毫米和外徑為1.5毫米之孔）而 前進。將溶液到嘴之流率調整為使得溶液在塗覆距離為 3毫米（0.125英寸）及在编锇物之上和四周流動。然 後將塗覆溶液之编餓物經由直徑為1.85毫米之分级模頭 拉伸，然後導入凝聚浴中，其中聚合物溶液在水中凝聚 25- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — I I I I I 裝— I I I 訂— I n ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印氧 A7 __ B7 _ 五、發明説明（>十） —棰約0.05毫米厚之半谚透膜.支撐在假設主要 為0形橫截面之管狀纗餓物上。编嫌膜具有内徑為1>0 €米和外徑為158毫米之主要為圓形之孔。在試驗中， » S ίβ嫌之MF膜可提供特優之结果。 编嫌之MF膜浸漬於沸騰水（180Ό)中為期1小 胃·#®至室溫並再試驗。水滲透性為發現為未變化， 亦 ΒΡ5Θ8.3 LMH 在 200 kPa (15 psig)。此提供證據為： 在薄膜中之細孔没有收縮。 ® $之MF膜之橫截面之電子顯撖鏡相Μ顯示重《在编 ί«物之薄膜厚度為約0.0 5毫米厚且编雄物並未嵌埋於薄 ΚΦ。表皮35,和各值別的層36-38之厚度將視製造薄 Μ之條件而定。在垂直平面通過圓周，横過薄膜壁所作 之測量，可提供下列細孔尺寸之數據： 部分 撤米 表皮厚度 0.8 外層 3 0.781 中間層轉移37# 3.9 内層 38+ 14-32 *平均細孔尺寸 编嫌膜是用於形成一種具有如Cote等人掲述於美國專 利第5,248,424號之構造物之NF遇濾模組。在67 kPa ( 5psi抽吸壓力）和221C下所測得之水滲透性為170 LMH (1ΘΘ USgfd) 〇 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) .裝. 訂 A7 B7 竣齊印令矢蜾參垮貝工消费合作枝印11 五、發明説明（ >5 ) 1 1 實 施 例 2 1 1 I 製 造 管 狀 编戡物 之中 空 纖 維 膜 -UF 膜： 1 1 將 * 種 類似於 上面 所 使 用 之 PVDF於HMP之溶液， 例外 I 的 是 « • 具 有磺化 聚 親 水 性 添 加劑，且具有 黏度 為 請 先 1 1 閲 1 91 ,000 CP s進料到具有標稱直徑為1. 0毫米和 外徑 為 1.5 讀 背 | 面 I 毫 米 之 孔 之管狀 编銪 物 通 過 之 梅而前進。與 上面 相 同 之 注 1 1 9 將 纺 絲 液之流 率調 整 為 使 得 溶液在塗覆距 離為 3 毫米 意 言 1 I ( 0 . 125英寸）及在编嫌物之上和四周流動〇 然後將塗 再 填 1 1 i- 1 覆 溶 液 之 编锇物 經由 直 徑 為 1 . 95毫米之分级 模頭 拉 伸， 寫 本 頁 然 後 導 入 凝聚浴 中. 其 中 聚 合 物溶液在水中 凝聚 以 提供 '—✓ 1 I 一 種 約 0 . 05毫米 厚之 半 滲 透 膜 ，支撐在编織 物上 〇 编銪 1 1 膜 UF膜 具 有内徑 為1 毫 米 和 外 徑為1 . 58毫米 之主 要 為圓 1 1 形 之 孔 〇 在試驗 中， 其 發 現 编 織之UF膜可提 供特 優 之結 訂 I 果 〇 1 I 编 織 之 UF膜之 橫截 面 之 電 子 顯撤鏡相Η顯 示重 疊 .在编 1 1 雜 物 之 薄 膜厚度 為約 0 05毫 米 厚且编織物並 未嵌 埋 於薄 1 | 膜 中 〇 表 皮35, 和各 個 別 的 層 36-38之厚度將視製造薄 線 I 膜 之 條 件 而定。 在垂 直 平 面 通 過圖周，橫過 薄膜 壁 所作 1 1 之 測 量 可提供 下列 細 孔 尺 寸 之數據： 1 1 部分 微米 1 I 表皮 厚度 2-3 1 外層 36* 0.8 1 中間 轉移 罾 37' •r 8.0 1 1 内層 38" 12-100 1 1 1 27 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局WC工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（认） *平均細孔尺寸 實施例3 製造管狀缠锇物之中空纖維膜-R0膜： 以類似於上面實施例1和2中所敘述之方法，將一種 聚碾於DMF具有聚乙烯基吡咯啶酮（PVP)細孔形成爾之紡 絲液（黏度為95·Θ0Θ cps)進料到具有孔直徑為Θ.25毫 米和外徑為0.2 5亳米之管狀鑕嫌物通過之嘴而前進。编 繊物是以與上面相同方法加以塗覆並將编織物通過直徑 為1.3 3毫米開口之分级模頭加以拉伸•以提供一種在水 浴中凝聚之經纺絲液塗覆之编嫌物，以製得具有内徑為 0.25毫米和外徑為1.05毫米之R0膜。 编鎇膜是用於形成具有基本上是與在實施例1和2所 構築之模組相同細節之構造物。 在通置滅少之壓缩屋力試驗 一種對纖維可抵拒之壓力之試驗偽藉由將鐵維浸漬於 可加壓槽並每20分鐘提高壓力200psi來進行。經常監渕 通董（滲透物流率）〇因為當通量與壓力具有直線蘭傺 時，摻透物之流率是直接與施用之壓力成比例是熟知的 •織維並未被壓縮到足以影«可滲透性是證據。當通量 變平時，失效起因於壓縮是推論。在1 4 8 0 k P a (2 0 0 p s i g ) 和22t：之通量（去離子水）是發現為476 LMH (289 USgfd);和在 2860 kPa (400 psig)之通量為 952 LNH (560 (JSgfd),此表示一種直線闋偽。通量在9750 KPa (1400 psig)變平表示鍰嫌膜具有壓縮壓力為9750 kPa -28- 本紙張Μ逍用中國®家橾牟（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -裝. 訂 經濟郎中夹橾隼馬貝工«费合作社印It A7 B7 五、發明説明（1) (1400 psig)〇 實施例4 比較以自我支撐型鐵維裂成並未使用编織物s 以類似於上面實施例3所敘述之方法，但是對撐體使 用一種孔流體，相同之纺絲液是用於形成一種不具固體 撐體之中空鑛維，但是壁是製成0.4毫米厚使能自我支 撐。此是具有實質的圓形橫截面之自我支撐型鐵維之最 低壁厚度。經驗表示當舆在實施例3中所製得之較薄之 細孔相比較，在未支撐之《維之壁中之细孔直徑將會較 小。因為並無簧務應用之方法以製成具有厚度為Θ.1毫 米之未支撐之管，所以是與厚度為0.4毫米者相比較。 對未支撐之纗維進行相同之S縮試驗，且其發現在 1480 kPa (200psig)之可滲透性僅為 115 LMH (68 USsfd)。在壓總壓力試驗中，通置是在1045 kPa (600 psig)變平。比較顯示：未支撐之管狀薄膜在壓縮下之 失效是發生在少於對實施例3之支撐型纖維之壓縮壓力 的二分之一。 實施例5 活化之淤泥生物反匾器之内含物之微過濾： 在以如上所述所構築之模組之编餓膜之外表面之壓力 是136 kPa (5 psig)。進料之溫度是35¾且進料含有 35,ΘΘ0 ag/L之懸浮固體包括：活细胞主要為 Pseudomonas細@之大小範圍為從1撤米至2撤米，和 一些較小之Lactobacilli,其長為約1撖米，標稱直徑 -29- 本纸張尺度適用中國國家揉率（CNS ) A4规格（2丨OX297公釐） ---------^---參------、訂------1^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印装 A7 _B7_____ 五、發明説明（ 為0.5撖米。所播得之稼定通量是在範圍為從25至3Θ * LMH〇 實施例6 油腻的水之超過濾： 在以如Pedersen等人之美國專利第5,232,593號中所 掲述所構築之直徑為25公分之模組中之编嫌膜之外表面 的壓力是240 kPa (20 psig)。進料之溫度是30T且進 料含有0.2 5重貴％之從汽車已乳化之舊引擎油。進料是 以9 L/ein之速率流動通過模組。所獲得之穩定通量是 在範圍為從28至40 LMH。 實施例7 藉由逆向滲透之淡水化： —種如上所述以编織之纖維R0膜所構成之模辑是可在 範圍高至 8370- 10,440 kPa (1200-1500 psig)下操作以 獲得最適抛棄（rejection),若相對低之通量範圍為從 1.53-2. 9 LMH是可以接受的話。對較高通量，以較薄壁 之膜是可以使用較低之壓力。在一特定的實例中，鹽水 進料在20*0在模組中R0编嫌膜之外表面上之壓力為4240 kf>a(600PsU),且進料含有25,000ppb HaCl,結果導致 87.5X HaCl 之抛棄，在通量為 9.35 LMH (5.5 USgfd)。 實施例8 製造另一種管狀编嫌物之MF膜： 以類似於如上面實施例3所敘述之方法，將一種PEEK 於硫酸之纺絲液進料到塗覆嘴而塗覆在内徑為Θ.25毫米 -30- 本紙張Xjt遙用中國國家標牟（CNS )八4规^ ( 210X297公釐） ------.-----^------訂 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 祛齊年t*:味貝t消费合阼tta-». A7 B7 五、發明説明（叫） 和外徑為0.8毫米；之膜ίίώ 具有直徑為1.45毫米之上IS孔加以拉伸。所形成之瞑具 有外徑為1.03亳米。在40t：和260 kPa (28psig)測試其 提供通貴為 214 LMH (126 USgfd)。 最佳的编雄膜偽具有在200 kPa (15psig)和201C所拥 得之去雄子水之通置最少為10 LMH (15psig)。 注意到所有的Hay ano等人之膜是以丙烯_共聚物所製 成，其偽不適用本發明。此外，雖然彼等並未敘述•彼 等之膜意謂将被用作為一種遇蒸氣膜。對此目的而言， 彼等所使用之旋紡嘴是不能僅以紡絲液塗覆膜之表面 。在此上下文中，其傜更容易地看見彼等如何未得到施 用不含丙烯驍重複單元之聚合物之薄膜之正確意義，僅 施用到外表面。 既已提供一般的討論，詳細敘述整鱧製法並舉例說明 本發明之製造编雜纖維膜且以含有膜之模組將水純化之 最佳方法，可知，固有先前技藝之教示，本發明已提供 一種令人驚奇的有效溶液。是以，過度的限制不得藉所 閫述與討論之待定實施例之故強加於本發明之範圍，尤 其，本發明不得被限制成從屬於其間所述之細節。 -31- 本纸張尺度逍用中國固家標準（〇阳）八4規格（2丨0><297公釐） I — — — —— 裝 n 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)