單一結(jié)構(gòu)。
[0051 ]膜可以包括任意適合的聚合物。適合的聚合物例如包括:聚芳烴、砜(例如聚砜，包 括芳香族聚砜，例如聚醚砜(PES)、雙酸A聚砜、聚芳基砜和聚苯砜）、聚酰胺、聚酰亞胺、聚偏 鹵乙烯(包括聚偏二氟乙烯(PVDF))、聚烯烴(例如聚丙烯和聚甲基戊烯）、聚酯、聚苯乙烯、 聚碳酸酯、聚丙烯腈(包括聚烷基丙烯腈）、纖維素聚合物(例如纖維素乙酸酯和纖維素硝酸 酯）、含氟聚合物和聚醚醚酮(PEEK)。
[0052]膜能夠包括聚合物(例如疏水聚合物(例如砜聚合物)和親水聚合物(例如聚乙烯 基吡咯烷酮））的混合物。
[0053]膜可以是親水的。膜能夠具有任意所需的臨界潤濕表面張力(CWST，如例如美國專 利4，925，572中所定義）。CWST能夠如本領(lǐng)域中已知的那樣選擇，例如，另外公開于例如美國 專利5,152,905、5,443,743、5,472,621和6,074,869中。優(yōu)選地，膜是親水的，具有約72達(dá) 因/cm(72x 10_5N/cm)或更高的CWST，更優(yōu)選具有約78達(dá)因/cm(78x 10_5N/cm)或更高的 CWST。因此，本發(fā)明的膜可以有利地可用于在多種應(yīng)用中處理(例如過濾)廣泛多種流體(特 別是含水流體），例如過濾用于電子工業(yè)的流體，以及生物、藥品、食品和飲料和水處理應(yīng) 用。在實施方案中，膜可以具有小于約72達(dá)因/cm(72x 10_5N/cm)的CWST，例如從約60達(dá)因/ cm(72x l(T5N/cm)到至多約72達(dá)因/cm(72x l(T5N/cm)的CWST。本發(fā)明的膜還可以有利地可 用于在多種應(yīng)用中處理廣泛多種氣體，例如空氣處理應(yīng)用。
[0054]能夠通過濕法或干法氧化、在表面上涂覆或沉積聚合物或通過介質(zhì)反應(yīng)對膜的表 面特征進(jìn)行改性(例如影響CWST、引入表面電荷(例如正電荷或負(fù)電荷)和/或改變表面的極 性或親水性）。改性例如包括輻照、極性或帶電單體、用帶電聚合物涂覆和/或固化表面和進(jìn) 行化學(xué)改性以在表面上附著官能團(tuán)。接枝反應(yīng)可以通過暴露于能量源(例如氣體等離子體、 蒸氣等離子體、電暈放電、加熱、Van der Graff發(fā)生器、紫外光、電子束或各種其他類型的 輻射)或通過使用等離子體處理的表面蝕刻或沉積而激活。
[0055]在一些實施方案中，膜包括折疊膜。
[0056]在另一實施方案中，提供了使用該膜的方法。例如，依照本發(fā)明的實施方案的處理 流體的方法包括將流體以從第一區(qū)到第二區(qū)的方向通入膜中。在優(yōu)選實施方案中，該方法 包括將流體以從第一區(qū)到第二區(qū)的方向通過膜。
[0057]依照本發(fā)明的實施方案，還提供了過濾器和過濾元件，其中過濾器和過濾元件包 含至少一個依照本發(fā)明的膜。
[0058]依照本發(fā)明的膜（以及包含至少一個膜的過濾元件)能夠具有任意適合的孔結(jié)構(gòu)， 例如孔徑(例如測孔法(例如汞測孔法或毛細(xì)管濃縮流測孔法)或泡點或如例如美國專利4， 340,479中所述的心所證實的）、孔等級、孔直徑（例如在使用如例如美國專利4,925,572中 所述的改進(jìn)〇SU F2試驗表征時)或隨著流體通過該元件降低或允許一種或多種所研究的材 料通過其的去除率。適合的孔結(jié)構(gòu)取決于待處理流體的組成以及所處理流體所需的流出程 度。
[0059] 包括依照本發(fā)明的至少一個膜的過濾器和/或過濾元件能夠包括能夠具有不同結(jié) 構(gòu)和/或功能（例如預(yù)濾、支撐、排水、間隔和緩沖中至少一種）的其他元件、層或組件。作為 示例，過濾器還能夠包含至少一種其他元件，例如篩網(wǎng)和/或絲網(wǎng)。
[0060] 在一些實施方案中包括多個過濾元件的過濾器通常位于包含至少一個入口和至 少一個出口且在入口和出口之間限定了至少一個流體流路的外殼中，其中過濾器跨越流體 流路以提供過濾器裝置。優(yōu)選地，過濾器裝置是可消毒的?？梢允褂萌我庑螤钸m合且提供至 少一個入口和至少一個出口的外殼。
[0061] 本發(fā)明的實施方案提供了非對稱膜的制備方法，該非對稱膜包括：（a)第一多孔外 表面；（b)第二多孔外表面；（c)在第一多孔外表面和第二多孔外表面之間的多孔主體，多孔 主體具有第一多孔區(qū)域和第二多孔區(qū)域，第一多孔區(qū)域接觸第二多孔區(qū)域；（d)第一非對稱 多孔區(qū)，第一非對稱多孔區(qū)包括第一外表面并延伸到主體的第一多孔區(qū)域中并包括主體的 第一多孔區(qū)域;和(e)第二非對稱多孔區(qū)，第二非對稱多孔區(qū)包括第二外表面并延伸到主體 的第二多孔區(qū)域中并包括主體的第二多孔區(qū)域;其中第一非對稱多孔區(qū)包括從第一外表面 到主體的第一多孔區(qū)增加的第一多孔非對稱性，且第二非對稱多孔區(qū)域包括從第二外表面 到主體的第二多孔區(qū)增加的第二多孔非對稱性，第一多孔表面具有第一平均孔徑，第二多 孔表面具有第二平均孔徑，其中第一平均孔徑大于第二平均孔徑。
[0062] 在典型的實施方案中，該方法包括:制備包含至少一種聚合物、至少一種溶劑和至 少一種非溶劑的第一溶液;制備包含至少一種聚合物、至少一種溶劑和至少一種非溶劑的 第二溶液;將第一溶液流延在帶上形成第一層;將第二溶液流延在第一層上形成第二層;其 中第二層暴露于空氣;和蒸發(fā)溶劑以形成膜。第一和/或第二溶液任選地進(jìn)一步包含至少一 種引發(fā)劑。
[0063] 可以在將第一溶液流延到帶上之后間隔任意適合的時間將第二溶液流延到第一 層上。兩次流延的時間間隔可以變化且能夠根據(jù)多種條件(例如帶的移動速度和擠出機(jī)之 間的距離)選擇。例如，可以在將第一層流延到帶上約1秒-約2分鐘之后將第二溶液流延到 第一層上，優(yōu)選在將第一層流延到帶上約6-約9秒之后。
[0064] 第一和第二溶液的至少一種聚合物可以相同或不同，且可以是任意適合的聚合 物，例如上述那些。
[0065] 第一和第二溶液的任選的至少一種引發(fā)劑可以相同或不同，且可以是任意適合的 引發(fā)劑，引發(fā)劑的實例包括以下中的任一種或多種:過氧化物、過硫酸銨、脂肪族偶氮化合 物(例如2，2 ' -偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸化物(V50))及其組合。
[0066] 第一和第二溶液的至少一種溶劑可以相同或不同且可以是任意適合的溶劑。聚合 物可以至少部分溶于溶劑中，且優(yōu)選完全溶于溶劑中。溶劑的實例包括以下中的任一種或 多種：二甲基甲酰胺(DMF)、N-N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷 酮、四甲基脲、二噁烷、琥珀酸二乙酯、二甲亞砜、氯仿、四氯乙烷及其組合。
[0067] 第一和第二溶液的至少一種非溶劑可以相同或不同且可以是任意適合的非溶劑 (非溶劑有時也稱作"致孔劑"或"成孔劑"）。非溶劑的實例包括以下中的任意種或多種:水、 乙酸、甘油、各種聚乙二醇(PEG，例如PEG-400、PEG-1000)、各種醇（例如甲醇、乙醇、異丙醇 (IPA)、戊醇、己醇、庚醇和辛醇）、烷烴(例如己烷、丙烷、硝基丙烷、庚烷和辛烷）、酮、醚和酯 (例如丙酮、丁基醚、乙酸乙酯和乙酸戊酯）和各種鹽(例如氯化鈣、氯化鎂和氯化鋰)及其組 合。
[0068] 如果需要，包含聚合物的溶液能夠進(jìn)一步包括例如少量試劑(例如表面活性劑和/ 或脫模劑）。示例的脫模劑是磷酸。
[0069] 適合的溶液組分是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。包括聚合物和示例的溶劑和非溶劑的溶液 的實例包括例如美國專利 4,964,990、5,846,422、5,906,742、5,928,774、6,045,899和6， 146,747中公開的那些。
[0070] 依照本發(fā)明，能夠由相同的聚合物和溶劑形成膜的層，粘度、添加劑和處理變化， 或者不同的聚合物可以用于不同的層。在本發(fā)明的實施方案中，第一溶液具有低固含量。在 本發(fā)明的實施方案中，第二溶液具有高固含量。
[0071] 通常將包括聚合物的溶液流延成薄膜，一個在另一個之上，并在氣體環(huán)境中暴露 預(yù)設(shè)時間，以通過相轉(zhuǎn)化過程制備膜。層的流延厚度可以與最終形成的膜的區(qū)的厚度相同 或不同。例如，在一些實施方案中，最終形成的膜的區(qū)的厚度可以高達(dá)流延層厚度的50%。 優(yōu)選地，將第一溶液擴(kuò)散在載體(例如無孔載體)上的層中，將第二溶液擴(kuò)散到第一溶液上 的層中，隨后在沉淀之后將膜從載體上分開。然而，如果需要，能夠?qū)⑤d體加入最終結(jié)構(gòu)中。 在本發(fā)明的實施方案中，膜可以用于診斷應(yīng)用。在這方面，膜可以包括不能去除的無孔載 體。
[0072] 膜能夠手動（例如手動傾注、流延或擴(kuò)散到鑄件表面上)或自動（例如傾注或以其 他方式流延到移動床上)流延。適合的載體的一種實例是聚乙烯涂覆紙。
[0073] 現(xiàn)有技術(shù)中已知的多種裝置能夠用于流延。適合的裝置包括例如機(jī)械涂布器，其 包括刮刀、刮片或噴霧/加壓系統(tǒng)。涂布裝置的一種實例是擠壓?；颡M槽涂覆機(jī)，包括能夠 將流延配方(包括聚合物的溶液）引入并加壓擠出通過狹縫的流延腔。作為示例，能夠通過 具有在約120微米-約500微米范圍內(nèi)（更通常在約180微米-約400微米范圍內(nèi)）的刀隙的刮 片分別流延包括聚合物的第一和第二溶液。刀隙對于第一和第二溶液能夠不同。
[0074] 在優(yōu)選實施方案中，該方法包括加熱第一和第二層。第一和第二層可以通過例如 控制將第一層流延在其上