ITTO960039A1

ITTO960039A1 - Struttura di membrana sopportata

Info

Publication number: ITTO960039A1
Application number: IT96TO000039A
Authority: IT
Inventors: Michael Robert Gildersleeve; Tony Alex; Thomas Charles Gsell; Peter John Degen
Original assignee: Pall Corp
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-07-24
Also published as: GB2297945A; FR2730421B1; FR2730421A1; ITTO960039A0; TW305890B; CA2160282A1; DE19604573A1; GB2297945B; US5989432A; GB9600596D0; JPH08243359A; IT1284337B1

Abstract

La presente invenzione prevede una struttura di membrana sopportata comprendente una membrana fatta aderire ad un materiale di supporto per mezzo di un nastro non tessuto di fibre a più componenti disposto tra loro, in cui le fibre a più componenti comprendono un primo polimero ed un secondo polimero in modo che il secondo polimero sia presente su almeno una porzione della superficie delle fibre a più componenti ed abbia una temperatura di rammollimento inferiore alle temperature di rammollimento del primo polimero, della membrana e del materiale di supporto, e la struttura di membrana sopportata abbia una portata di acqua pari ad almeno circa 20% della portata di acqua della membrana da sola. La presente invenzione prevede inoltre un elemento filtrante comprendente un involucro e tale struttura di membrana sopportata, ed anche un procedimento per la preparazione di tale struttura di membrana sopportata e procedimenti di utilizzo di tale struttura di membrana sopportata.

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: "Struttura di membrana sopportata"

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una struttura di membrana sopportata, ossia una membrana aderente ad un materiale di supporto. La presente invenzione riguarda anche un procedimento per preparare tale struttura di membrana sopportata, ed anche procedimenti per utilizzare tale struttura di membrana sopportata.

SFONDO DELL'INVENZIONE

Mezzi di filtrazione sona stati utilizzati per la filtrazione di particelle fini da fluidi, in particolare liquidi, per molti anni. Tali mezzi di filtrazione sano disponìbili in una varietà di materiali per soddisfare requisiti di filtrazione particolari. Membrane microporose, come quelle descritte nel brevetto statunitense n , 4.340.479. sono particolarmente adatte per la filtrazione di materiale partissi lare fine da fluidi. Molti mezzi di filtrazione. come membrane microporose, hanno la capacità di rimuovere particelle fini., ma sfortunatamente presentano una carenza di resistenza meccanica, ad esempio sono relativamente fragili. Come risultato, un materiale di supporto è spesso accoppiato con tale mezzo di filtrazione allo scopo di conferire al mezzo di filtrazione un grado adeguato di supporto meccanico. Ciò avviene in particolare quando il mezzo di filtrazione è utilizzata in condizioni di taglio elevato o flusso pulsante, o è sottoposto a elevate pressioni di inversione di flusso.

Sono stati fatti molti tentativi di accoppiare mezzi di filtrazione, in particolare membrane microporose, con materiali di supporto adatti. Questi tentativi hanno inclusa la preparazione di un mezzo di filtrazione direttamente su un materiale di supporto, la laminatura termica di un mezzo di filtrazione direttamente su un materiale di supporto, e l'impiego di un adesivo per fissare un mezzo di filtrazione ad un materiale di supporto. Ciascuna di queste tecniche non è esente da problemi, come una aderenza debole mezzo di filtrazione-supporto , un bloccaggio significativo dei Dori del mezzo di filtrazione, una modifica delle caratteristiche fisiche del mezzo di filtrazione, e l'.introduzione di possibili fonti di contaminazione.

Strutture di filtrazione sopportate sono state prodotte collegando termicamente un feltro non tessuto di fibre soffiate in condizione fusa su una pellicola. Questo procedimento comporta la pressatura di un feltro non tessuto di fibre contro una pellicola riscaldata, preferibilmente durante la produzione della pellicola, o la soffiatura in condizione fusa. delle Tibre direttamente sulla pellicola, che può trovarsi a temperatura ambiente o ad una temperatura elevata. Tuttavia questo procedimento è applicabile in generale a feltri non tessuti e pellicole estruse in condizione fusa dello stessa materiale, piuttosto che a.membrane di filtrazione microporose che possono essere facilmente deformate o intasate da questo procedimento .

Strutture di membrana sopportata possono anche essere prodotte formando contemporaneamente e fissando integralmente una membrana sulla superficie di un substrato. Tuttavia questa procedimento è gravemente limitato dalla necessità che la membrana sia fatta precipitare da una sospensione liquida e fissata al substrato in un'unica fase. Inoltre tali messi porosi possono staccarsi in condizioni di inversione di flusso a basse pressioni, spesso con pressioni differenziali inferiori a circa 70 kF'a. Inoltre, alcune membrane, che possono essere impiegate efficacemente in applicazioni di filtrazione, non sono formate da sospensioni liquide. Ad esempio politetrafluoroetilene (PTFE) é tipicamente preparato in forma di polvere. che é quindi estrusa per formare un foglio, ed il foglio è stirato biassialmente per formare una membrana porosa.

Una membrana può anche essere fissata ad un substrato mediante un procedimento che comporta l'applicazione di un solvente rispetto al quale la membrana è inerte, ma che scioglie il materiale di supporto. La membrana è saturata con il solvente, e quindi portata in contatto con il materiale di supporto. Il contatto della membrana satura con il materiale di supporto scioglie una porzione del materiale di supporto, che è; quindi fissato integralmente alla membrana dopo la rimozione del solvente. Questo procedimento presenta il grave difetto che può essere estremamente difficile mantenere una distribuzione uniforme di solvente in tutta la membrana nel momento in cui essa è applicata sul materiale di supporto.

Una semplice immersione, o qualsiasi procedura che comporti la manipolazione della membrana bagnata, lascia invariabilmente più solvente in alcune porzioni della membrana che in altre. Come risultato, si può formare un legame eccessivamente spesso in alcune aree di contatto, mentre in altre aree il legame tra la membrana ed il materiale di supporto può essere insufficiente. Inoltre la manipolazione della membrana è resa più difficile dalla rapida evaporazione del solvente, per cui può verificarsi una perdita significativa di solvente in alcuni secondi, complicando cosi ulteriormente lo sforzo per ottenere un .Legame uniformemente saldo. Inoltre, quando il solvente evapora durante l'operazione di dissoluzione e collegamento. può esservi una migrazione di materiale di supporto sciolto nei pori della membrana, per cui il materiale di supporto sciolto si può depositare entro la membrana, intasando (ossia variando la dimensione dei pori e diminuendo la permeabilità) cosi almeno parzialmente la membrana.

Così rimane la necessità di un procedimento per far aderire una membrana alla superficie di un materiale di supporto, in particolare un materiale di supporto rigido, il quale; procedimento garantisca una aderenza salda della membrana al materiale di supporto senza danneggiare sostanzialmente la membrana o il materiale di supporto. La presente invenzione s.i propone di realizzare tale procedimento e la.struttura di membrana sopportata risultante.Questi ed altri scopi e vantaggi della presente invenzione., oltre a caratteristiche inventive addizionali, risulteranno evidenti dalla descrizione dell'invenzione riportata nel seguito.

BREVE SOMMARIO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione fornisce una struttura di membrana sopportata comprender:te una membrana fatta aderire ad un materiale di supporto per mezzo di un nastro non tessuto di fibre a più componenti disposta tra loro. Le fibre a più componenti comprendono un primo polimero ed un secondo polimero,in modo che il secondo polimero sia presente su.almeno una porzione della superficie delle fibre a più componenti ed abbia una temperatura (di rammollimento inferiore alle temperature di rammollimento del primo polimero, della membrana e delmateriale di supporto.La struttura di membrana sopportata ha una portata d'acqua pari ad almeno circa 207.della portata d'acqua della membrana da sola. La presente invenzione fornisce anche un elemento filtrante comprendente un involucro e tale struttura di membrana sopportata, oltre ad un procedimento per preparare tale struttura di membrana. sopportata e procedimenti per utilizzare tale struttura di membrana sopportata.

DESCRIZIONE DELLE FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE

La struttura di membrana sopportata secondo .la presente invenzione comprende una membrana fatta aderire ad un materiale di supporto per mezzo di un nastro non tessuto di fibre a più componenti disposta tra loro, in cui le fibre a più componenti comprendono un primo polimero ed un secondo polimero, in modo che il secondo polimero sia presente su almeno una porzione della superficie delle fibre a più componenti ed abbia una temperatura di rammollimento inferiore alle temperature di rammollimento del primo polimero, della membrana e del materiale di supporto, e la struttura di membrana sopportata abbia una portata d'acqua pari ad almeno circa 20% della portata d'acqua della membrana da sola.

Membrana

E' possibile utilizzare nel contesto della presente invenzione qualsiasi membrana porosa adatta. Membrane adatte comprendono membrane microporose (ad esempio membrane aventi generalmente dimensioni nominali dei pori comprese tra circa 20 nm e circa 100 μm o più), membrane per ultrafiltrazione (ad esemprimo e del secondo polimero, in modo che il secondo polimero sia presente su almeno una porzione della superficie delle fibre a più componenti ed abbia una temperatura di rammollimento inferiore alle temperature di rammollimento del primo polimero, della membrana e del materiale di supporto. Tipicamente le fibre a più componenti comprendono almeno circa 107. in peso di un primo polimero avente una prima temperatura di rammollimento e non più di circa 90% in peso di un secondo polimero avente una seconda temperatura di rammollimento che è inferiore alla prima temperatura di rammollimento, oltre che alle temperature di rammollimento della membrana e del materiale di supporto. Le fibre a più componenti comprendono preferibilmente almeno circa 307. in peso, più preferibilmente almeno circa 407. in peso (ad esempio circa 40-60% in peso), del primo polimero e non più di circa 70%. in peso, più preferibilmente non più di circa 60% in peso (ad esempio circa 60-407. in peso), del secondo polimero. Le fibre a più componenti comprendono pref eribi lmente un'anima, del primo polimero ed almeno un rivestimento superficiale del secondo polimero che circonda parzialmente l'anima. Più oreferibilmente, le fibre a più componenti comprendono un'anima del primo polimero ed una guaina del seconda pio membrane aventi generalmente dimensioni nominali dei pori minori di circa 20 nm), membrane per nanofiltrazione, e membrane per osmosi inversa. La membrana può essere preparata a partire da qualsiasi materiale adatta,come metalli,ceramiche e polimeri. Membrane metalliche adatte comprendono membrane di acciaio, ad esempio acciaio inossidabile, e nichel. Membrane di acciaio inossidabile sono disponibili in commercio come Filtri a Membrana Metallica PMM® (Pali Corporation,East Hills,New York.Stati Uniti d'America). La membrana è preferibilmente preparata da un materiale polimerico, come poliammide, fluoruro di polivinilidene politetrafluoroetilene,polietersolfone, polietilene e polipropilene.Membrane più preferite sono membrane di poliammide,ad esempio nylon, e politetrafluoroetilene,e la membrana più preferita è una membrana di politetrafluoroetilene.La preparazione di tali membrane è descritta ad esempio nel brevetto statunitense n.4.340.479, e tali membrane sono disponibili in commercio sotto una varieté di designazioni commerciali, come Litigar· (Pali Corporation,East Hills,New York,StatiUniti d'America). Nastro non tessuto

il nastro non tessuto di fibre a pillicomponenti può comprendere qualsiasi quantità opportuna del polimero (ossia il secondo polimero torma un rivestimento continuo sulla superficie dell'anima del primo polimero).

Le fibre a più componenti delnastro non tessuto possono essere preparate a partire da qualsiasi polimero adatto. Preferibilmente almeno il secondo polimero, e più preferibilmente anche il primo polimero, sono polimeri termoplastici.Più preferibilmente, le fibre a più componenti delnastro non tessuto saranno preparate a partire da poliolefine adatte.Poliolefine adatte comprendono poliestere, polietilene, polipropilene e polimetilpentene. Il primo polimero è preferibiImente poliestere, ed il secondo polimero è preferibilmente polietilene.Le fibre del nastro non tessuto possono essere preparate mediante qualsiasi mezzo adatto e formate in un nastro non tessuto mediante qualsiasi mezzo adatto, come i procedimento tradizionali di produzione di carta Fourdrinier. Anche se le fibre a più componenti sono preferibilmente fibre a due componenti, ossia fibre preparate a partire soltanto da due polìmeri, le fibre a più componenti possono essere preparate a partire da più di due polimeri, ossia il primo e/o il secondo polimero come descritto nella presente possono essere considerati come mescole di polimeri. La fibra a più componenti può anche comprendere un opportuno promotore di adesivo, ad esempio un agente di accoppiamento di silano, in particolare quando la membrana a il materiale di supporto è di metallo, ad esempio acciaio inossidabile.

La combinazione particolare di polimeri per le fibre a più componenti dovrebbe essere scelta in modo che le temperature di rammollimento del primo e del seconda polimero siano sufficientemente differenti affinché il rammollimento del seconda polimero possa avvenire senza danneggiare il primo polimero, oppure la membrana ed il materiale di supporto. Così la membrana, il primo polimero ed il materiale di supporto hanno preferibilmente temperature di rammollimento più alte almeno di circa 20"C, più preferibilmente più alte di almeno circa 50°C, rispetto alia temperatura di rammollimento del seconda polimero. Il secondo polimero avrà tipicamente una temperatura di rammollimento compresa tra circa 110°C e circa 200°C, più tipicamente tra circa 110°C e circa 150°C. Anche se possono essere considerate le temperature di fusione della membrana, del materiale di supporto e del primo e del secondo polimero del nastro non tessuto, le temperature di rammollimento forniscono una misura più pratica delle temperature a cui può avvenire una deformazione e/o un flusso per fusione dei diversi elementi della struttura di membrana sopportata secando la presente invenzione.

Le fibre utilizzate per formare il nastro non tessuto hanno preferibilmente un diametro medio o mediato di circa 50 μm o meno. Più preferibilmente almeno il 907..ancora più.preferibilmente sostanzialmente tutte le fibre formanti il nastra non tessuto hanno un diametro di circa 50 μm o meno. Le fibre formanti il nastro non tessuto avranno un diametro tipicamente di circa 5-50 μm, più usualmente un diametro di circa 10-30μm.Le fibre possono avere qualsiasi lunghezza,adatta, ad esempio circa 0,5- cm li nastro non tessuto può avere qualsiasi grammatura (o peso base)adatta. Il nastro non tessuto ha preferibilmente una grammatura di almeno circa 20 q/m=, più preferibilmente tra circa 20 q/m2 e circa 200 g/m3, ancora più preferibilmente tra circa 20 g/m2 e circa 100 g/m2.

Il nastro non tessuto può avere qualsiasi spessore adatto e sarà generaimente spesso almeno circa 50 μm . Il nastro non tessuta ha preferibilmente uno spessore sufficiente per conferire la resistenza alla pelatura desiderata alla struttura di membrana sopportata. Inoltre ilnastro non tessuto dovrebbe avere uno spessore sufficiente per fornire la separazione fisica desiderata tra la membrana ed il materiale di supporto in modo da permettere un flusso laterale sufficiente (ad esempio un flusso trasversale o nella direzione dei bordi) attraverso il nastro non tessuto, minimizzando così la caduta di pressione attraverso la struttura di membrana sopportata. Il nastro non tessuto ha preferibilmente uno spessore minore di circa 5.000 μm, più preferibilmente minore di circa 2500 μm , e ancora più preferibilmente compresa tra circa 50 e circa 1.000μm

Il nastro non tessuto dovrebbe essere il più uniforme possibile per quanto riguarda lo spessore. Pref eribilmente il nastro non tessuto avrà una variabilità dello spessore non maggiore dì circa ±10% , più. preferibi Intente non maggiore di circa ±9% , che rappresenta circa 3 deviazioni standard dello spessore medio del nastro non tessuto. Più.preferibilmente, il nastro non tessuto avrà una variabilità di spessore non maggiore di circa ±5%.

Il nastro non tessuto può avere qualsiasi permeabilità all'aria adatta. Tipicamente il nastro non tessuto avrà una permeabilità, all'aria compresa tra. circa 30.000 e circa 500.000 lpm/m2. Il nastro non tessuto ha preferibilmente una permeabilità all'aria compresa tra circa 100.000 e circa 300.000 lpm/m3. Materiale di supporto

Il materiale di supporto può essere qualsiasi materiale adatto, vantaggiosamente un materiale che è piti rigido della membrana e preteritilmente ha una resistenza a trazione pari ad almeno circa 5 volte la resistenza a trazione della membrana. Inoltre la temperatura di rammollimento del materiale di supporto dovrebbe essere superiore alla temperatura di rammollimento del seconda polimero delle fibre a più componenti .

Il materiale di supporto sarà tipicarnierite un materiale polimerico a un metallo. Materiali polimerici adatti comprendono poliammide (ad esempio nylon), polipropilene, polietersolifone (PES), polisolfone (PSG), polieterimmide (PEI),polieterererchetone (PEEK), e poiieterchetone (PEK). Materiali metallici adatti comprendono metalli e leghe in una varietà di forme, ad esempio forme a lamina, a fibre e a rete.

Il materiale di supporto può essere poroso, in modo che il fluido filtrato scorra attraverso il materiale di supporto, o non poroso, in modo che il fluido filtrato scorra lateralmente attraverso il nastro non tessuto tra la membrana ed il materiale di supporto. Il materiale di supporto è preferibilmente costituito ria una lamina porosa di acciaio inossidabile,, ad esempio con fori praticati per attacco chimico attraverso tale lamina.

Il materiale di supporto é preferibilmente reso più adatto all'aderenza con il nastro non tessuto irruvidendo la superficie del materiale di supporto, ad esempio mediante incisione e/o sottoponendo il materiale di supporto a trattamento termico o altro trattamento superficiale di ossidazione.

Il materiale di supporto può anche essere costituito da una membrana. Cosi due membrane della stessa composizione o configurazione o di composizione o configurazione differente possono essere collegate l'uria all'altra attraverso il nastro non tessuta di fibre a più componenti. In queste forme di attuazione, la membrana ed il materiale di supporto sono preferibilmente uguali. Ciò può essere ottenuto utilizzando due membrane della stessa composizione e configurazione o ripiegando un'unica membrana che può essere col legata su se stessa attraverso il nastro non tessuto di fibre a più componenti. In forme di attuazione in cui una membrana è fatta aderire ad unaltra membrana (un'altra membrana separata o una porzione della,stessa membrana), il fluido può passare attraverso una delle membrane, il nastro non tessuto di fibre a più componenti, e quindi .l'altra membrana , anche se più usualmente il fluido passerà simultaneamente attraverso le due membrane penetrando nel nastro non tessuto di fibre a più componenti., dove il fluido scorrerà quindi lateralmente tra le membrane fino a raggiungere una opportuna uscita. Procedimento di assiemaggio

L'aderenza della membrana, del nastro non tessuto e del materiale di supporta è ottenuta sottoponendo il nastro non tessuto ad una temperatura superiore alla temperatura di rammollimento del secondo polimero ma inferiore alle temperature di rammollimento del primo polimero, della membrana e del materiale di supporto. In altre parole, il nastro non tessuto è sottoposto ad una temperatura sufficiente per rammollire almeno parzialmente il seconda polimero senza rammollire in misura significativa gli altri componenti della struttura di membrana sopportata in modo che il secondo polimero possa scorrere per fusione in misura sufficiente per provocare l'adesione desiderabile tra il nastra non tessuto e la membrana ed il materiale di supporto.

Cosi la presente invenzione prevede un procedimento per preparare una struttura di membrana sopportata., .in cui il procedimento comprende: (a) il posizionamento di un nastro non tessuto di "fibre a più componenti tra una membrana ed un materiale di supporto in modo da formare una struttura di membrana sopportata, in cui le fibre a più componenti comprendono almeno circa 60% in peso di un primo polimero e non più di circa 40%. in peso di un secondo polimero in modo che il secondo polimero sia presente su almeno una porzione della superficie delle fibre a più componenti ed abbia una temperatura di rammollimento inferiore alle temperature di rammollimento del prima polimero, della membrana e del materiale di supporto; (b) l'applicazione al nastra non tessuto di una temperatura superiore alla temperatura di rammollimento del secondo polimero ed inferiore alle temperature di rammollimento del primo polimero, della membrana e del materiale di supporto; e (c) l'applicazione di pressione alla struttura di membrana sopportata suddetta mentre il nastro non tessuto suddetta si trova ad una temperatura superiore alla temperatura di rammollimento del secondo polimero in modo che la membrana ed il materiale di supporto siano fatti aderire al nastro non tessuto e la struttura di membrana sopportata abbia una portata di acqua pari ad almeno circa 207. della portata di acqua della membrana da sola

Il nastro non tessuto può essere sottoposto a tale temperatura mediante qualsiasi mezzo adatto, compresi, ma senza nessun carattere limitativo, piastre calde, induzione, microonde, radiofrequenza , convezione e simili. Ad esempio la struttura può essere disposta in un forno o su una.piastra calda o, più preferibilmente , fatta passare attraverso rulli di serraggio riscaldati e/o tra nastri trasportatori riscaldati, purché si ottenga un livello desiderabile di adesione, ad esempio resistenza alla pelatura, tra gli strati senza un bloccaggio o intasamento eccessivo dei pari. Analogamente una porzione della struttura può essere portata alla temperatura desiderata e quindi combinata con la porzione o le porzioni restanti. della struttura.

Più preferibilmente , si applica calore alla struttura per un periodo sufficiente affinché il nastro non tessuto raggiunga un equilibrio alla temperatura desiderata. La durata dell'intervallo di tempo per tale riscaldamento dipenderà in parte dal procedimento mediante il quale si applica calore e dalle caratteristiche fisiche precise dei componenti della struttura .

Mentre il nastro non tessuto si trova alla terriperatura elevata, ossia ad una temperatura superiore alla temperatura di rammollimento del secondo polimero, la struttura è preferibilmente sottoposta all'applicazione di un opportuno livello di pressione che può essere applicata in qualsiasi modo adatto, ad esempio mediante rulli di serraggio e simili. 11 livella di pressione applicato alla struttura riscaldata che è necessario per ottenere una buona aderenza dei diversi componenti della struttura varierà analogamente in funzione del procedimento preciso utilizzato per provocare l'aderenza dei componenti della struttura e della natura fisica di questi componenti. In generale, sarà sufficiente una pressione applicata di circa 5-1.500 kPa, e più tipicamente si utilizzerà una pressione applicata di circa 10-1.000 kPa.

La pressione dovrà essere applicata per un tempo sufficiente per permettere che il secondo polimero delle fibre a più componenti formanti il nastro non tessuto si deformi o scorra per fusione in modo da fornire il grado desiderato di adesione tra i componenti della struttura, senza danneggiare il resto della struttura di membrana sopportata, ad esempio deformarla e/o provocarne lo scorrimento per fusione. In generale la pressione desiderata può essere applicata per circa 1-60 secondi, preferibilmente per circa 907., della portata di acqua della membrana da sola. La portata di acqua è la quantità di acqua per perioda di tempo per unità di pressione per unità di area superficiale della membrana;,ed èespressa nella presente in termini di ml/min/kPa/ma. La portata di acqua è misurata, se possibile, ad una pressione applicata di35 kPa,e tutti i valori riportati nella presente di portata di acqua riflettono misurazioni a tale pressione applicata.

Inoltre la struttura di membrana sopportata ha preferibilmente resistenze alla pelatura membrananastro non tessuto e nastro non tessuto-materiale di supporto di almeno circa 50 kg/m,più preferibilmente almeno 100 kg/m,e ancora più preferibilmente almeno circa 150 kg/m,in condizione asciutta,e, più preferibilmente,anche dopo immersione in acqua a 90"C per 30 minuti. La struttura di membrana sopportata avrà idealmente resistenze alla pelatura membrana-nastro non tessuto e nastro non tessuto-materialedisupporto che sono sufficientemente alte affinché la struttura di membrana sopportata non possa essere separata per pelatura senza distruggere la membrana e/o il materiale di supporto.

La struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione può preferibilmente sopportare circa 1-30 secondi.

Si deve aver cura di garantire che l’applicazione di pressione non avvenga in modo da danneggiare la struttura dimembrana sopportata.Inoltrenon deve essere applicataalla strutturadimembrana sopportata una pressione che renda non poroso il nastro non tessuto,o che comprometta le caratteristiche di assorbimento e di flusso di fluido attraverso ilnastro non tessuto (flusso laterale e/a verticale)in misura significativa, anche se in alcuni casi può essere desiderabile rendere appositamente non porosa,ossia impermeabile al flusso di fluido, una porzione del nastro non tessuto,in modo da controllare ad esempio ilflusso di fluido.Tale approccioè particolarmente utile nella sigillatura a tenuta di fluido dei bordi della struttura di membrana sopportata in modo da impedire fughe di fluida e dirigere il flusso di fluido verso un'opportuna uscita.

La struttura dimembranasopportata è vantaggiosamente preparata in modo che la struttura presenti caratteristiche di permeabilità e di adesione sufficientemente alte. In particolare la struttura di membranasopportata ha preferibilmenteuna portata di acqua pari ad almeno circa 50%, più preferibiIntente almeno circa 70%, ancora più preferibilmente almeno fattoridi taglio,come si incontranella filtrazione dinamica,di almeno circa 200.000 sec-1,più preferibilmente di almeno circa 400.000 sec'1,e ancora più preferibilmentedi almeno circa500.000 sec-1.Analogamente la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione puòvantaggiosamentesopportare pressioni di inversione di flusso di almeno circa 100 kPa, preferibilmente almeno circa 200 kPa, più preferibilmente almeno circa 400 kPa, e ancora più preferibilmente almeno circa 500 kPa.

Procedimenti di impiego

La struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione può essere utilizzata per qualsiasi funzione adatta,ad esempio per qualsiasi funzione per cui potrebbe essere utilizzata una struttura di membrana sopportata tradizionale. Poiché la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione ha eccellenti caratteristiche di adesione mantenendo buone caratteristiche di permeabilità, la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione può anche essereutilizzata in applicazioni e ambienti in cui una struttura di membrana sopportata tradizionale può non essere adatta, come in ambienti a taglio elevato o flusso pulsante o in applicazioni in cui la struttura di membrana soppor— tata è sottoposta ad elevate pressioni di inversione di flusso-La struttura dimembranasopportata secondo la presente invenzione è utile in dispositivi ed applicazioni di filtrazione a flusso incrociato ed è particolarmente adatta indispositiviedapplicazioni di filtrazione dinamica, in particolare quelli che comportano dispositivi di filtrazione dinamica a rotazione e vibrazione.

Così,la presente invenzione fornisce un elemento filtrante comprendente un involucro e la struttura di membrana sopportata seconda la presente invenzione-Tale elemento filtrante può comprendere la struttura di membrana sopportata secondo la presente .invenzione inqualsiasiconfigurazioneadatta,compresa ad esempio una forma in foglio in cui ilmateriale di supporto è costituito da una piastra, una configurazione pieghettata in cui il materiale di supporto è costituito da una rete,o una configurazione tubolare in cui il materiale di supporto è costituito da un tubo. La presente invenzione fornisce anche un procedimento per la filtrazione di un fluido, il quale procedimento comprende ilpassaggio diun fluido attraverso la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione.

Esempi

Gli esempi seguenti illustrano ulteriormente la presente invenzione e naturalmente non devono essere intesi in nessun modo in senso limitativo del suo ambito.

Esempio 1

Questo esempio illustra le caratteristichesuperiori di permeabilità e di adesione della struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione. In particolare,è stata misurata la permeabilità di una membrana da sola (campione 1A), accoppiata ma non collegata con un supporto diacciaio inossidabile (campione 1B), accoppiata e collegata con il nastro non tessuta di fibre a più componenti senza nessun materiale di supporto (campioni 1C ed ID),accoppiata ma non collegata con il supporto di acciaio inossidabile con un nastro non tessuto di fibre a più componenti tra loro (campioni 1E-1G), e fatta aderire al nastro non tessuto e alsupporto di acciaio inossidabile in diversi modi in accordo con la presente invenzione (campioni 1H-1L).Sono anche state determinate le resistenze alla pelatura delle diverse forme di attuazione della struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione.

La membrana utilizzata in questa serie di esperimenti era una membrana di poliammide con una dimensione nominale dei pori di 0,45μm ,disponibile come Ultipor· N6,6. (Pali Corporation, East Hills, New York,Stati Uniti d'America). Ilsupporto di acciaio inossidabile era costituito da una piastradiacciaio inossidabile 304 con uno spessore di circa 305 μm ed avente fori incisi per attacco chimico con un diametro di circa 380 μm. Questi fori,attraverso i quali il permeato è allontanata dalla membrana, erano distanziati di circa 900 μm tra i centri fornendo così un'area libera di circa 16%, per la permeazione. La superficie della piastra di acciaio inossidabile è statairruvidita chimicamentedurante 1'incisionedei fori,migliorando il collegamento della membrana.La superficie della piastra è stata ulteriormente resa più adatta per il collegamento esponendo la piastra a circa 370*C per circa un'ora in un forno. ;Due differenti nastrinon tessutidi fibre a più componenti sono stati utilizzati in questa serie di esperimenti: fibre Celbond· T105 e T106 (Hoechst-Celanese, Salisbury, North Carolina. Stati Uniti d'America).Entrambi i nastri non tessuti comprendevano il 100% di fibre a due componenti orientate concentricamente aventi una guaina di polietilene lineare a bassa densità con una temperatura di fusione di 127°C ed un'anima di poliestere con una temperatura di fusione di 256°C. ;Il nastro non tessuta di T105 aveva una grammatura di circa 68 g/m2 ed era costituito da un nastro non tessuto fibroso ad orientamento casuale preparato ad umido composta da fibre di Celbond T105 con un diametro di circa 20 μm ed una lunghezza di circa 1,27 cm. Lo spessore del nastro non tessuto di T105 era di circa 406 μm (metodo di prova ASTM D-.1777), mentre la permeabilità all'aria del nastro era circa 167.600 lpm/m= (metodo di prova ASTM D-737). La resistenza a trazione del nastro non tessuto di T105 era di circa 107 kg/m lineare nella direzione della macchina e circa 71 kg/m lineare nella direzione trasversale alla macchina (metodo di prova ASTM D-1117). ;Il nastro non tessuto di T106 aveva una grammatura di circa 47 g/m3 ed era costituito da un nastro non tessuto fibroso cardato composto da fibre di Celbond· 256 con un diametro di circa 20 μm ed una lunghezza di circa 3,81 cm. Lo spessore del nastro non tessuto di T106 era di circa 1854 μm (metodo .di prova ASTM D-1777), mentre la permeabilità .all'aria del nastro era di circa 256.000 lpm/m·13 (metodo di prova ASTM D-737). La resistenza a trazione del nastro non tessuto di T106 era di circa 223 kg/m lineare nella direzione della macchina e di circa 45 kg/m lineare nella direzione trasversale alla macchina (metodo di prova ASTM D-1117). ;La portata di filtrato è statadeterminata misurando la portata di acqua deionizzata a temperatura ambiente (ad esempio circa 20-25°C)ad una pressione applicata di circa 35 kPa.La portata diacqua attraverso la membrana da sola era di circa 99 lpm/m2 circa 2,8 lpm/ms/kPa. La permeabilità di una struttura particolare è stata calcolata determinando la portata di acqua ad una pressione applicata di circa 35 kPa attraverso la struttura e dividendo questa portata per la portata attraverso la membrana da sola (ossia circa 99 lpm/m2 o circa 2,8 lpm/m=/kPa) in modo da ottenere una permeabilità percentuale. ;Il collegamento della membrana, del nastro non tessuto e della piastra di acciaio inossidabile è stato attenuto mediante l'impiego di una piastra calda o di un laminatore. Entrambe le tecniche comportano il riscaldamento ad una certa temperatura di equilibrio,un tempo di permanenza a questa temperatura, e l'applicazione di una certa pressione di serraggio,e tutti questivalorisono riportatinella Tabella 1. ;Con riferimento all'impiego della piastra calda, il supporto di acciaio inossidabile è stato disposta su una piastra calda e riscaldato per 5 minuti in modo da ottenere un equilibrio termico a 135-140eC. La temperatura era superiore alla temperatura di fusione del componente di guaina delle fibre a due componenti ed inferiore alla temperatura di fusione delcomponente di anima delle fibre a due componenti, ed anche della membrana e del supporto di acciaio inossidabile.Unavolta raggiunto l'equilibrio termico, uno strato del nastro non tessuto delle fibre a due componenti e la membrana sono stati posizionati sopra ilsupporto diacciaio inossidabile in modo che il nastro non tessuto fosse in contatto sia con il supporto di acciaio inossidabile sia con la membrana. Con la membrana,ilnastro non tessuto ed ilsupporto di acciaio inossidabile nella posizione corretta, è stato applicato un carico o pressione di serraggio uniforme per il tempo di permanenza specificata, ed a questo punto la struttura di membrana sopportata è stata lasciata raffreddare a temperatura ambiente. ;Con riferimento all'impiego del laminatore, la strutturadi membranasopportataè stata correttamente assiemata per sovrapposizione e quindi alimentata in un laminatore costituito da nastri trasportatori superiore ed inferiore riscaldati attraverso cui è stata fatta passare la struttura.La temperatura dei nastri è stata fissata a Ì60-170’C. ossia superiore alla temperatura di fusione del componente di guaina delle fibre a due componenti ed inferiore alla temperatura di fusione del componente di anima delle fibre a due componenti,ed anche della membrana e del supporto di acciaio inossidabile. La distanza tra i due nastri,indicata come altezza deinastri,che era 1,6 mm, è stata regolata approssimativamente allo spessore della struttura non collegata in modo da riscaldare uniformemente la struttura prima dell'applicazione della pressione di serraggio. E' stato raggiunto un equilibrio termico mentre la struttura avanzava lungo inastritrasportatoririscaldati,con il tempo di permanenza prima dell'applicazione della pressione diserraggio (che à determinato dalla velocità dei nastri trasportatori) come indicato nella Tabella 1. Ilgioco tra ilnastro trasportatore inferiore e il rullo di serraggio,ossia l'altezza della zona di serraggio, era 0,4 mm, e la pressione del rullo di serraggio era quella indicata nella Tabella i.Dopo l'uscita dalrullo di serraggio,la struttura di membrana sopportata è stata lasciata raffreddare a temperatura ambiente. ;La resistenza alla pelatura tra due strati aderenti è stata determinata in conformità con ASTM D-2724 per separazione per pelatura dei due strati l'uno dall'altro in direzioniopposte ad un angolo di 180°. La resistenza alla pelatura, per gli scopi descrittivi della struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione;,è ilcarico richiesta per separare per pelaturauno deidue strati aderenti dall'altro strato (che è fisso) ad una velocità di 5,08 cm/minuto con un coefficiente di allungamento costante in una striscia larga 2,54 cm e lunga 10,16 cm dei fogli aderenti.La resistenza alla pelatura di strati aderenti è stata determinata anche dopo che ciascuna striscia di prova è stata immersa in acqua a 90*C per 30 minuti.

Le condizionidicollegamentoe lecaratteristiche fisiche delle diverse strutture valutate in questi esperimenti sono riportate nella Tabella 1 seguente. Il nastro non tessuto utilizzatonei campioni 1C-1E, 1G-1J e IL era il nastro non tessuto di T105, mentre il nastro non tessuto utilizzato nei campioni 1F e 1K era il nastro non tessuta di T106.

Come è evidente daidati riportatinella tabella 1. la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione ha eccellenti caratteristiche di permeabilità e di adesione. In particolare,la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione (come esemplificato dai campioni 1H-1L) mantiene una percentuale significativa della permeabilità della struttura non collegata (come esemplificato dai campioni 1E-1F ed 1G), ed anche della membrana da sola (come esemplificato dal campione 1A), pur avendo eccellenti caratteristiche di adesione, come evidenziato dai valori di resistenza alla pelatura. In effetti, l'esistenza delnastro non tessuto di fibre a più componenti ha limitati effetti nocivi sulla permeabilità, come illustrata dal confronta delle permeabilità delle strutture di membrana sopportataseconda la presente invenzione (come esemplificato dai campioni 1H-1L)e soltanto della membrana e del nastro non tessuto (come esemplificato dai campioni 1C ed 1D). Inoltre le caratteristiche di flusso laterale della strutturadimembranasopportatasecondo la presente invenzione sono illustrate dal confronto delle permeabilità delle strutture secondo la presente invenzione (come esemplificato dai campioni IH—IL)e soltanto della membrana e deisupporto (come esemplificato dal camDione ÌBJ.

La struttura di membrana sooportata che utilizza ilnastro non tessuto di T105 (come esemplificato dai campioni IH, 1J, 1I ed IL)e il nastro non tessuto di T106 (come esemplificato dal campione 1K) aveva eccellenti caratteristiche di resistenza alla pelatura ad umido e a secca tra la membrana ed il nastra non tessuto. La struttura di membrana sopportata che utilizzava il nastro non tessuto di T105 aveva anche buone caratteristiche di resistenza alla pelatura ad umido e a secco tra il nastro non tessuto ed il materiale di supporto, mentre la struttura di membrana sopportata che utilizzava il nastro non tessuta di T106 aveva caratteristiche scadenti di resistenza alla pelatura ad umido e a secco tra il nastro non tessuto ed il materiale di supporto.Questa differenza di resistenza alla pelatura si ritiene sia il risultato di un promotore chimico addizionale di adesione nelle fibre del nastro non tessuto di T105 che non è presente nelle fibre del nastro non tessuto di T106 e che migliora l'adesione almeno ad acciaio inossidabile. Poiché il nastro non tessuto di T106 è stato fatto aderire con eccellenti risultati alla membrana, è evidente da questi risultati che il nastro non tessuto di T106 potrebbe essere fatto aderìre con eccellenti risultati almeno ad un materiale polimerico di supporta, se non a ceramica e altri materiali di supporto metallici.

Esempio 2

Questo esempio illustra ulteriormente le caratteristiche superiori di permeabilità e di adesione della struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione. In particolare, sono state preparate strutture di membrana sopportata in modo simile a quella dell'Esempio 1 utilizzando la membrana di poliammide e il nastro non tessuto di fibre di Celbond T106 precedentemente descritti,ma con una rete di polipropilene di Naltex· 81291 (Nalle Plastic, Ine., Austin, Texas, Stati Uniti d'America) quale materiale di supporto invece di una piastra di acciaio inossidabile. La rete di polipropilene era una rete di filtrazione simmetrica biplanare composta dal 100%.di trefoli di polipropilene ed aveva uno spessore della rete di circa 1.219 μm, con un numero di trefoli di circa 2,8 trefoli/cm ed una dimensione delle aperture di circa 0,3 cm, fornendo un'area libera di circa 70% per la permeazione.

La permeabilità e la resistenza alla pelatura di una struttura non collegata e laminata sono state misurate come descritta nello stesso modo riportato per l'Esempio 1.ed i valori risultanti sono riportati nella Tabella 2 seguente.

Carne è evidente dai dati riportati nella Tabella 2. la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione ha eccellenti caratteristiche di permeabilità e di adesione. I dati confermano anche, come suggerito dai dati dell'Esempio 1. che il nastro non tessuto di T106 può essere abbastanza utile per col legare una membrana polimerica ad un materiale di supporto polimerico.

Esempio .3

Questo esempio illustra le scadenti caratteristiche di permeabilità di una struttura di membrana sopportata preparata in un modo simile a quello dell'Esempio 1. ma utilizzando un nastro non tessuto costituito da una fibra a componente unico in contrasto con i dettami della presente invenzione.

Una struttura di membrana sopportata simile a quelle dell'Esempio 1 è stata preparata utilizzando il laminatore per realizzare il collegamento della membrana, del nastra non tessuto e del supporto di acciaio inossidabile. Il nastro non tessuto era costituito da un nastro non tessuto fibroso composto da una fibra ad un solo componente, in particolare polipropilene, che è disponibile in commercio come Typar· T135 (Midwest Filtration Company, Hamilton, Ohio, Stati Uniti d'America). Il nastro non tessuto aveva una grammatura di circa 31 α/m1- ed era costituito da un nastro non tessuto fibroso collegato per filatura composto da fibre aventi un diametro medio di circa 23 m . Lo spessore del nastro non tessuta era di circa 254μm (metodo di prova ASTM D—1777), mentre la permeabilità all'aria del nastro era di circa 76.200 lpm/m2 (metodo di prova ASTM D--737). La resistenza a trazione del nastro non tessuto era di circa 432 kq/m lineare nella direzione della macchina e di circa 268 kg/m lineare nella direzione trasversale alla macchina (metodo da prova ASTM D-1117), La permeabilità e la resistenza alla pelatura della struttura sono state misurate come descritto nello stesso modo riportato per l'Esempio 1 ed i valori risultanti sono riportati nella Tabella seguente .

Come è evidente dai dati riportati nella Tabella 3. anche ee la struttura di membrana sopportata che fa uso di un nastro non tessuto costituito da una fibra ad un solo componente ha buone caratteristiche di resistenza alla pelatura, tale struttura ha caratteristiche di permeabilità molta scadenti. In effetti, in questo esempio camparativo particolare, non vi è una permeabilità significativa. Anche se la fibra ad un solo componente era costituita da polipropilene, gli stessi risultati sono prevedibili per altre fibre ad un solo componente, come polietilene, che ha una temperatura di fusione inferiore a quella del polipropilene .

Esempio 4

Questo esempio illustra le buone caratteristiche di permeabilità ed adesione di un'altra forma di attuazione della struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione, in particolare di una struttura di membrana sopportata simile a quelle dell'Esempio 1 tranne per l'impiego di un tipo di membrana differente.

Una struttura di membrana sopportata è stata preparata in un modo simile a quello riportato nell'Esempio 1 utilizzando una membrana di politetrafluoroetilene (PTFE) con una dimensione nominale dei pori di 1.0 μm (Pali Corporation . East Hills. New York. Stati Uniti d'America). La permeabilità e la resistenza alla pelatura della struttura sono state misurate come descritto nello stesso modo riportato per l'Esempio 1. ed i valori risultanti sono riportati nella Tabella 4 seguente.

Come è evidente dai dati riportatinella Tabella 4, la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione che utilizza una membrana di PTFE,invece di una membrana di poliammide, presentava buone caratteristiche di permeabilità ed eccellenti caratteristiche di adesione, simili a quelle per la struttura che faceva uso della membrana di poliammide come descritto nell'Esempio 1.

Esempio.5

Questo esempio illustra ulteriormente le buone caratteristiche di permeabilità e di adesione d.i una forma di attuazione della struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione in condizioni di filtrazione avverse.

La struttura di membrana sopportata secando la presente invenzione descritta nell'Esempio 4 (in particolare campione 4B) è stata installata in un involucro di filtro tradizionale. Un brodo caldo contenente proteina e grasso è stato pompato attraverso la struttura di membrana sopportata allo scopo di disidratare il fluido. La filtrazione è stata eseguita ad una pressione di alimentazione di circa 69 kPa e ad una temperatura di alimentazione dì circa b0-70°C. Durante la filtrazione, la proteina ed il grasso sono stati respintidalla membrana,provocando casi la permeazione di un fluido depurato attraversa la membrana. Dopo IO ore di filtrazione,non vi erano indicazionidi difettinelcollegamento delia membrana.Così la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione rimane in.tatta anche dopo esposizione prolungata a fluidi ad alte pressioni di alimentazione ed alte temperature.

Esempio & Questoesempio illustra ulteriormente eccellenti caratteristiche di adesione diuna membrana collegata al nastro non tessuto costituito da fibre a più componenti in accordo con la presente invenzione.

Ilnastro non tessuto di Celbond· T105 descritto nell'Esempio 1 è stato fissato (mediante collegamento con solvente)ad una piastra di polietersolfone spessa 7 mm, che a sua volta è stata fissata a mezzi per eseguire una prova di resistenza a pressione inversa. Una membrana per ultrafiltrazione di polisolfone con un peso molecolare di taglio di 120 kD è stata fatta aderire al nastro non tessuto mediante impiego del laminatore in accordo con il procedimento descritto nell'Esempio 1. con una pressione di collegamento di 104 kPa, un tempo di permanenza di 300 secondi, una altezza del nastro dì 7,3 mm, ed una altezza della zona di serraggio di 0,4 mm.

E'stata quindiapplicata pressione alla membrana bagnata dal lato di valle (ossia il lato del nastro non tessuto) della membrana utilizzando aria filtrata. La pressione inversa è stata applicata inizialmente ad un valore di circa 34,5 kPa ed è stata aumentata ad incrementi di circa 34,5 kPa ogni 60 secondi fino a quando non si è osservata la rottura del collegamento.

Il collegamento tra il nastro non tessuto e la membrana è rimasto integro a circa 414 kPa per 60 secondi, il che è indicativo di un elevato grado di resistenza di collegamento tra lo strato non tessuto e la membrana. Il collegamento tra il nastro non tessuto e la membrana si è spezzato in modo coerente quando la pressione applicata ha raggiunto circa 448 kPa.Cosi, la struttura di membrana sopportata secondo la presente invenzione rimarrà intatta anche dopo esposizione prolungata ad elevate pressioni inverse.

Tutti i riferimenti citati nella presente, comprese pubblicazioni, brevetti e domande di brevetta, sono casi incorporati nella loro interezza per riferimento.

Anche se la presente invenzione è stata descritta enfatizzando forme di attuazione preferite, sarà evidente per i tecnici del ramo che varianti alle forme di attuazione preferite possono essere utilizzate e che si intende che l'invenzione può essere attuata diversamente da quanto descritta in moda specifica nella presente.Diconseguenza;,la presente invenzione comprende tutte le modifiche racchiuse nello spirito e nell'ambito dell'invenzione come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Struttura di membrana sopportata comprendente unamembrana fatta aderire ad un materiale di suppor— to attraverso un nastro non tessuto di fibre a più componenti disposto tra loro, in cui le fibre a più componenti suddette comprendono un primo polimero ed un secando polimero in modo che il secondo polimero suddetta sia presente su almeno una porzione della superficie delle fibre a più componenti suddette ed abbiauna temperaturadirammollimento inferiore alle temperature di rammollimento del prima polimero suddetto, della membrana suddetta e del materiale di supporta suddetto, in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha una portata di acqua pari ad almeno circa 20'%.della portatadiacqua della membrana suddetta da sola.
2. Struttura di membrana sopportata seconda la rivendicazione 1, in cui le fibre a più componenti suddette comprendono almeno circa 10% in peso del primo polimero suddetto e non più di circa 90%. in peso del secondo polimero suddetto-
3. Struttura di membrana sopportata secondo la rivendicazione 2, in cui le fibre a più componenti suddette comprendono almeno circa 30% in peso del primo polimero suddetto e non più di circa 707. in peso del secondo polimero suddetto.
4. Struttura di membrana sooportata secondo la rivendicazione 3. in cui le fibre a più componenti suddette comprendono circa 40-60% in peso del primo polimero suddetto e circa 60-40% in peso del secando polimero suddetto.
5. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4. in cui le resistenze alla pelatura tra la membrana suddetta ed il nastro non tessuto suddetto e tra il nastro non tessuto suddetto ed il materiale di supporto suddetto sono di almeno circa 50 kg/m.
6. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5.in cui la membrana suddetta è una membrana polimerica microporosa.
7. Struttura di membrana sopportata secondo la rivendicazione 6, in cui la membrana suddetta comprende un polimero selezionato nel gruppo costituito da poliammide,fluoruro di polivinilidene,politetra— fluoroetìlene, polietersolfone, polietilene e polipropilene.
S. Struttura di membrana sopportata seconda una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5.in cui la membrana suddetta è una membrana metallica microporosa.
9 Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, in cui il prima ed il secondo polimero suddetti sono poliolefine.
10. Struttura di membrana sopportata secondo la rivendicazione 9, in cui il primo polimero suddetto è poliestere ed ilsecondo polimero suddetto è polietilene.
11. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10, in cui le fibre a più componenti suddette comprendono un'anima del primo polimero suddetto ed una guaina del secondo polimero suddetto.
12. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasidelle rivendicazioni 1-11,in cui ilnastro non tessuto suddetto di fibre a più componenti ha una grammatura di circa 200 g/m2 o meno.
13. Struttura di membrana sopportata secondo la rivendicazione 12. in cui il nastro non tessuto suddetto di fibre a più componenti ha una grammatura compresa tra circa 20 g/m= e circa 200 g/m=.
14. Struttura di membrana sopportata seconda una qualsiasi delle rivendicazioni 1-13. in cui le fibre a più componenti suddette hanno un diametro medio delle fibre di circa 50 μm o meno.
15. Struttura di membrana sopportata seconda la rivendicazione 14, in cui le fibre a più componenti suddette hanno un diametro media delle fibre compreso tra circa 5 μm e circa 50 μm.
16. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-15.in cuiilnastro non tessuto suddetto ha uno spessore compreso tra circa 50 e circa 5.000 μm.
17. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-16. in cui il materiale disupporto suddetto è un materiale di supporto polimerico.
18. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-16, in cui il materiale di supporto suddetto è un materiale di supporto metallico.
19. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-18, in cui il materiale di supporto suddetta è poroso.
20. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-19, in cui la membrana suddetta ed il materiale di supporto suddetto sono uguali.
21. Struttura di membrana sopportata secando una qualsiasi delle rivendicazioni 1-20, in cui la membrana suddetta, il primo polimero suddetto ed il materiale di supporto suddetto hanno temperature di rammollimento di almeno circa 20°C più alte della temperatura di rammollimento del secondo polimero suddetto.
22. Struttura di membrana sopportata secondo la rivendicazione 21, in cui la membrana suddetta, il primo polimero suddetto ed il materiale di supporta suddetto hanno temperaturedirammollimento dialmeno circa 50“C più alte della temperaturadi rammollimento del seconda polimero suddetto.
23. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasidelle rivendicazioni 1-22,in cuiilsecondo polimero suddetto ha una temperatura di rammollimento compresa tra circa 110°C e circa 200°C.
24. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-23,in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha una portata di acqua pari ad almeno circa 50%.della portata di acqua della membrana suddetta da sola.
25. Struttura di membrana sopportata secondo la rivendicazione 24, in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha una portata di acqua pari ad almeno circa 70% della portata di acqua della membrana suddetta da sola.
26. Struttura di membrana sopportata secondo la rivendicazione 25, in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha una portata di acqua pari ad almeno circa 90% della portata di acqua della membrana suddetta da sola.
27. Struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-26, in cui una por— sione del nastro non tessuto suddetto è impermeabile ad un flusso di fluido.
28. Struttura di membrana sopportata secondo la rivendicazione 27. in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha dei bordi ed almeno una por— zione dei bordi suddetti è sigillata a tenuta di fluido dalla porzione impermeabile suddetta del nastro non tessuto suddetto.
29. Procedimento per la filtrazione diun fluido,il quale procedimento comprende ilpassaggio diun fluido attraverso la struttura di membrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-28.
30. Procedimento secondo la rivendicazione 29. in cui la membrana suddetta è sottoposta a forze di taglio di fluido di almeno circa 200.000 sec'-3-.
31. Elemento filtrante comprendente un involucro e la struttura dimembrana sopportata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-28.
32. Procedimento per la preparazionediuna struttura di membrana sopportata., in cui il procedimento suddetto comprende: (a) il posizionamento di un nastro non tessuto di fibre a più componenti tra una membrana ed un materiale di supporto in modo da far— mare una struttura di membrana sopportata,in cui le fibre a più componenti suddette comprendono un primo polimero ed un secondo polimero in modo che ilsecondo polimero suddetto sia presente su almeno una por— zione della superficie delle fibre a più componenti suddette ed abbia una temperatura di rammollimento inferiore alle temperaturedirammollimento delprimo polimero suddetto, della membrana suddetta e del materiale di supporto suddetto;(b)l'applicazioneal nastro non tessuto suddetto di una temperatura superiore alla temperatura di rammollimento del secondo polimero suddetto ed inferiore alle temperature di rammollimento del primo polimero suddetto, della membrana suddetta e delmateriale disupporto suddetto;e (c) l'applicazione di pressione alla struttura dimembrana sopportata suddetta mentre il nastro non tessuto suddetto si trova ad una temperatura superiore alla temperatura di rammollimento del secondo polimero suddetto, in modo che la membrana suddetta ed il materiale di supporto suddetta siano fatti aderire alnastro non tessuto suddetto,e la struttura di membrana sopportata suddetta abbia una portata di acqua pari ad almeno circa 20% della portata di acqua della membrana suddetta da sola.
33. Procedimento secondo la rivendicazione 32, in cui le fibre a più componenti suddette comprendono almeno circa 10%. in peso del primo polimero suddetto e non più di circa 90%.in peso del secondo polimero suddetto.
34. Procedimento secondo la rivendicazione 33, in cui le fibre a più componenti suddette comprendono almeno circa 3071in peso del primo polimero suddetto e non più di circa 70% in peso dei secondo polimero suddetto.
35. Procedimento secondo la rivendicazione 34, in cui le fibre a più componenti suddette comprendono circa 40-60% in peso del primo polimero suddetto e circa 60-40% in peso del secondo polimero suddetto.
36. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-35, in cui le resistenze alla pelatura tra la membrana suddetta ed il nastro non tessuto suddetto e tra il nastro non tessuto suddetto ed il materiale di supporto suddetto sono di almeno circa 50 kg/m.
37. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-36. in cui la membrana suddetta è una membrana polimerica microporosa.
38. Procedimento secondo la rivendicazione 37, in cui la membrana suddetta comprende un polimero selezionatonelgruppo costituitoda poliammide,-fluoruro di polivinilidene,politetrafluoroetilene,polieter— solfane, polietilene e polipropilene.
39. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-36, in cui la membrana suddetta è una membrana metallica microporosa. 48.
Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-39, in cui il primo ed il secondo polimero suddetti sono paliolefine.
41. Procedimento secondo la rivendicazione 40, in cui il primo polimero suddetta è poliestere ed il secondo polimero suddetto è polietilene.
42. Procedimento secondo una qualsiasi delle riven-' dicazioni 39-41, in cui le fibre a più componenti suddette comprendono un'anima del prima polimero suddetto ed una guaina delsecondo polimero suddetto.
43. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-42,in cui ilnastro non tessuto suddetto di fibre a più componenti ha una grammatura di circa 200 g/m= o meno.
44. Procedimento secondo la rivendicazione 43, in cui il nastro non tessuto suddetto di fibre a più componenti ha una grammatura compresa tra circa 20 g/m38 e circa 200 g/m2
45. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-44, in cui le fibre a più componenti suddette hanno un diametro medio delle fibre di circa 50 μm o meno.
46. Procedimento secondo la rivendicazione 45, in cui le fibre a più componenti suddette hanno un diametro medio delle fibre compreso tra circa 5 μm e circa 50 μm.
47. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni32-46,in cui ilnastro non tessuto suddetto ha uno spessore compreso tra circa 50JAm e circa 5.000 μm .
48. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-47. in cui il materiale di supporto suddetto è un materiale di supporto polimerico.
49. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-47, in cui il materiale di supporto suddetto è un materiale di supporto metallico.
50. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-49,in cui ilmateriale di supporto suddetto è poroso.
51. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-50, in cui la membrana suddetta ed il materiale di supporto suddetto sono uguali.
52. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-51, in cui la membrana suddetta, il primo polimero suddetta ed il materiale di supporto suddetto hanno temperature di rammollimento di almeno circa 20°C più alte della temperatura di rammollimento del seconda polimero suddetto.
53. Procedimento secondo la rivendicazione 52, in cui la membrana suddetta, il primo polimero suddetta ed il materiale di supporto suddetto hanno temperature di rammollimento di almeno circa 50°C più alte della temperatura di rammollimento del secondo polimero suddetto.
54. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-53. in cui il secondo polimero suddetto ha una temperatura di rammollimento compresa tra circa 110°C e circa 200°C.
55. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-54, in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha una portata di acqua pari ad almeno circa 50%.delia portata di acqua della membrana suddetta da sola.
56. Procedimento secondo la rivendicazione 55, in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha una portata di acqua pari ad almeno circa 707.della portata di acqua della membrana suddetta da sola.
57. Procedimento secondo la rivendicazione 56, in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha una portata di acqua pari ad almeno circa 90%. della portata di acqua della membrana suddetta da sola.
58. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-57, in cui la struttura di membrana sopportata suddetta è sottoposta ad una pressione applicata di circa 5—1.500 kPa per circa 1-60 secondi mentre il nastro non tessuto suddetto si trova ad una temperatura superiore alla temperatura di rammollimento del secondo polimero suddetto.
59. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 32-58, in cui il procedimento suddetto comprende inoltre l'applicazione al nastro non tessuto suddetto di una temperatura e di una pressione sufficienti per rendere impermeabile ad un flusso di fluido una porzione del nastro non tessuto suddetto.
60. Procedimento secondo la rivendicazione 59, in cui la struttura di membrana sopportata suddetta ha dei bordi ed almeno una porzione dei bordi suddetti è sigillata a tenuta di fluida dalla porzione imper— meabile suddetta del nastro non tessuto suddetto.