[发明专利]含纳米纤维的复合结构

说明书

本发明涉及一种含纳米纤维的复合结构。纳米纤维液体过滤介质，其特征为在光滑无纺基底上制备的电纺聚合物纳米纤维层。

本申请是申请号为201280036228.5申请日为2012年7月13日的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年7月21日提交申请的美国临时专利申请61/510,290的优先权，通过引用在此引入其全部内容。

发明说明

发明领域

本发明大体涉及液体过滤介质。在某些实施方案中，本发明提供了从被过滤液体中截留微生物的液体过滤介质及其使用和制备方法。

发明背景

用各种方法如熔喷、静电纺和电吹法(electroblowing)已将合成聚合物制成非常小直径纤维的网状物(web)(即直径大约为几个微米(μm)或更小)。这些网状物已被表明可用作液体阻隔材料和过滤器。它们通常与更强的基底结合以形成复合材料。

生物制药业一直寻找方法以简化操作、合并和取消步骤、并降低处理每批药物物质所需的时间。同时，市场和监管压力驱使生物制药厂商降低成本。因细菌、支原体和病毒的去除占药物物质净化全部费用的很大比例，所以非常需要能够提高多孔膜过滤处理量和降低净化处理时间的方法。

随着采用新的预过滤介质以及细菌、支原体和病毒截留过滤器(virus retentivefilter)通量的相应提高，进料流的过滤正成为流量限制因素。因此显著提高细菌、支原体和病毒截留过滤器的渗透率将对细菌、支原体和病毒过滤步骤的成本产生直接有益的影响。

液体过滤所用过滤器通常可分类为纤维无纺介质过滤器或多孔膜膜过滤器。

多孔膜膜液体过滤器或其它类型的过滤介质过滤器可以或者在没有支撑的情况下使用或者与多孔基底或支撑体结合使用。多孔膜液体过滤膜的孔径通常小于多孔无纺介质的孔径，其可用于：

(a)微滤(MF)，其中从液体中被过滤颗粒通常为约0.1微米–10微米(μm)；

(b)超滤(UF)，其中从液体中被过滤颗粒通常为约2纳米(nm)至约0.1μm；及

(c)反渗透(RO)，其中从液体中被过滤颗粒物质通常为约至约1nm。

逆转录酶病毒截留膜通常被认为是在超滤膜的开口端上。

高渗透率和高度可靠的截留是液体过滤膜的两个期望参数。然而，在两个参数间存在权衡，对于同类型的液体过滤膜，牺牲渗透率可以实现更大的截留。制备液体过滤膜常规方法的固有局限性防止了膜的孔隙率超过一定的阈值，因此限制了在给定孔径尺寸下所能实现渗透率的大小。

纤维无纺液体过滤介质包括，但不限于，由纺粘法、熔喷或水刺法所得连续纤维而形成的无纺介质；粗梳短纤维等所形成的水刺无纺介质，和/或它们的组合。通常，用于液体过滤的纤维无纺介质过滤器的孔径尺寸一般大于约1μm。

无纺材料被广泛用于制造过滤产品。打褶膜滤芯通常包括作为排水层的无纺材料(例如，参见美国专利号6,074,869、5,846,438、和5,652,050，都属于Pall Corporation；及美国专利号6,598,749属于Cuno Inc，现为3M Purification Inc.)。

无纺微孔材料还可以被用作位于其上相邻多孔膜层的支撑筛，如EMD MilliporeCorporation，Billerica，MA的超滤膜。

无纺微孔材料还可以被用作支撑架构以提高位于无纺微孔结构上多孔膜的强度，如EMD Millipore Corporation Milligard^TM过滤器。.