专利名称：：热塑性中空纤维膜组件及其制造方法
背景技术：
：本发明涉及一种中空纤维膜组件，具体地说涉及一种全(all)热塑性中空纤维膜组件和生产这种组件的方法。中空纤维超滤膜装置在医药、食品、饮料、和半导体工业中都有应用。这些装置具有独特的特征，就是不需要膜介质的支撑结构，这是因为，由于其管式几何结构，膜是自支撑的。这一特征提供了许多好处，其中之一是可以在很少的体积内填装大的膜面积。另一好处是这种几何结构使得流路中的阻力最小，这样就降低了无效的液力作用，同时减少了来自传统装置中存在的支撑结构的污染。后一特征是特别有价值的，例如，在半导体工业的过滤应用中，在该应用中，保持非常低水平的粒子污染和可萃取(extractable)污染物是十分重要的。尽管中空纤维膜装置与平板膜装置相比具有许多优点，但是，它们还是不得不用在某些重要的领域中。在过去，中空纤维装置具有一主要的缺点，就是使用两组分(two-part)粘结树脂作为封装材料(pottingmaterial)将中空纤维密封到过滤装置中。除了由于粘结树脂的逐渐水解和退化所引起的脱落而导致的粒子物质外，这些树脂也是持久的有机可萃取污染物源。此外，这些树脂与许多有机溶剂是化学不相容的。由于这些缺点，中空纤维膜装置不能广泛地应用在包括侵蚀性(腐蚀性)化学药品、有机溶剂和纯度很重要的场合。中空纤维封装中另一缺点是封装前纤维束中的不均匀性。由于粘结树脂必须流入束中以形成整体(integral)的密封，当其它的空间基本上还未粘结时，空间的开口越大，填充的趋势就越快；这将导致非整体的束。为了缓解这一问题，可以使用过量的粘结树脂，但这样做有时会导致沿纤维长度的粘结剂的毛细作用(wicking)，从而使有用的过滤面积减少。因此，制造中空纤维膜这一
技术领域：
内的技术人员已在探索克服这些缺点的方法。有些制造商不使用两组分粘结剂，而使用熔融热塑性聚合物来密封纤维束；另外有人已开发出在封装前在纤维间获得均匀间隙的技术。已经将有效的努力致力于在构成组件的中空纤维周围形成可靠的密封。为了密封中空纤维膜以防止要过滤的流体从旁路通过该膜，密封材料必须完全围绕在中空纤维周围而不能损坏它(即由于空腔塌陷或由于损害与密封区域相邻的纤维壁的结构整体性)。当使用粘结树脂时，为了确保完全覆盖，这些材料在被压入纤维之间的空隙时必须具有低的粘度。因此使用开始时粘度低但后来变成固体的反应聚合物溶液。由于其相对高的粘度，所以不能在不使中空纤维塌陷或损坏的条件下将熔融的聚合物压人这些空隙。此外，降低粘度需要使用相对高的温度，这一温度通常高于中空纤维所能承受的且不损坏的温度。尽管如此，还是有几篇现有技术文献公开了制造全热塑性中空纤维组件的方法。美国专利US5015585(Robinson)公开了一种用热粘结技术制造均聚物中空纤维组件的方法，在粘结过程中，首先需要向每一根中空纤维的空腔内插入一根金属棒以维持其形状和整体性。通常是将纤维浸入一个装有合适的熔融热塑性材料的模中来封装这一加强的中空纤维。通过使用这一技术，中空纤维之间的空隙被填满或熔化，同时保持了纤维空腔是张开的。粘结完成后，插入纤维的棒被从端部压出；再切去束的端部以产生与纤维空腔内部连通的通孔。Robison认为任何热塑性聚合物都能用于生产均聚物组件，但这一技术的缺点是难于可靠而有效地将棒插入每一根中空纤维，在典型的过滤组件中有数千根纤维。美国专利US4980060和5066397(Muto等)中公开了另一种热塑密封中空纤维过滤组件端部的方法，首先是将纤维的端部浸入无机粘固剂(如石膏)中，填充一部分空腔并使之固定。然后集中一束纤维，并用熔融的热塑性树脂将已填充端封装。也可以是将已填充端直接熔化粘结到一起形成必要的密封。在粘结步骤之后，将端部切去，最后用适当的化学试剂溶解空腔内的粘固剂。因为必需找到本身不损坏膜，除去它所需的溶剂也不损坏膜的无机粘固剂，所以这一技术不能普遍采用。最后，由于所涉及的步骤难于进行，并且不可能完全除去的无机粘固剂会造成潜在的污染，所以这一技术不是人们所希望的。美国专利US5228992(Degen)公开了一种加强热塑性中空纤维端部，如通过辐射交联，以提高纤维在注模技术中固有的承受高温的能力的方法。然后该端部用传统的成型技术封装。Degen方法的困难是不得不在其端部对纤维进行特殊处理以使得它们在高温下更加稳定。此外，对某些聚合物来说，交联是不合适的，如聚四氟化乙烯。所有前面提到的这些技术都需要对端部进行特殊处理，以使它们能抵抗束封装时所必需的高温，温度是如此地高，以致于纤维通常会塌陷或完全熔化。此外，这些技术要求纤维以单一的整体处理而不是以阵列(array)的方式来处理。其它已经提出的方法都集中在生产更均匀的束上。美国专利US5186832(Mancusi等)中公开了一种生产均匀束的方法，首先将中空纤维转变为一织物(fabric)，纤维横向上相互分开并平行地取向，并由经线(wrapfilaments)固定。通过将由中空纤维成织物螺旋缠绕组装起该装置，从而获得均匀间隔的纤维束。在这一方法中纤维束是是使用传统树脂封装材料密封的。除传统的封装方法外，在该专利中还公开了一种在缠绕编织物时向束的端部连续施加树脂封装材料的技术，而不是在缠绕后封装该束。但没有提及用熔融热塑性聚合物密封纤维的端部。事实上该专利警告要避免放热树脂封装材料所产生的热，否则中空纤维将被损坏。因此，在该专利所教导的方法中使用粘结树脂具有上面提及的所有缺点，这在如半导体加工过程等应用场合中是极其不希望的。此外，通过经线将纤维束固定在一起是一种有效过滤面积下游的潜在的粒子污染源。另外，对于给定的束体积，使用经线所导致的空隙会降低填充密度，因此减少有效过滤面积。最近，美国专利US5284584(Huang等人)公开了一种制造全热塑性螺旋缠绕的中空纤维膜筒，类似于Mancusi等人的专利(US5186832)，Huang等人教导首先使用横向取向的经线制备一织物阵列，其中经线是用来产生一均匀间隔的相互平行的纤维束的。与所讨论的Mancusi等人的专利一样，该专利具有同样的缺点。Huang等人详细地描述了在纤维束端部制造管板以在纤维周围形成不漏流体的密封，所以当将纤维束安装到套(housing)中时流体不会旁路流过该膜。该专利揭示当织物阵列被卷到卷筒上时，挤出熔融热塑性树脂，Huang等人指出，必须选择树脂和中空纤维材料，使熔融树脂的熔点比中空纤维的熔点至少低10℃，优选低20℃。该专利特别指出，在与中空纤维接触的点上，熔融树脂的温度必须低于纤维的熔点。这就限制了这些膜的应用。例如，这类装置的使用温度限于低温树脂熔点所确定的温度。因此，尽管已作出各种努力，在设计和有效地制造可靠的中空纤维膜组件上还是需要改进，以得到化学和机械耐用的，基本上不可能放出不希望有的粒子污染物或产生其它可萃取物的中空纤维膜组件。本发明概述通过提供一种由优良的中空纤维聚合物材料构成的独特的中空纤维膜组件，每一膜都用化学相容的热塑性聚合物可靠而可重复地密封，本发明克服了现有技术的限制和缺点。通过使用所设计的制造方法来优化这些优良的中空纤维材料的结合，可以在不需要可能产生不希望的粒子污染物的额外材料，或不必使用复杂的空腔增强棒的条件下，构造出一种改进的组件。按本发明方法制造的最终产品是具有整体束的、且具有可靠的不漏流体的密封的全热塑性组件。按本发明的改进中空纤维膜具有良好的结构和化学整体性、热稳定性、纯度和洁净性，这些因素使得装置得以在宽的应用范围内使用，例如作为过滤器用于微电子元件的生产中。当适于与各种中空纤维-熔融热塑性聚合物系统使用时，本发明的优选方面包括使一组中空纤维膜形成平行的阵列，其中膜是由高分子量(即分子量大于500000道尔顿)聚合物制成的。这一阵列与分子量低得多的(例如分子量小于200000道尔顿)熔融热塑性聚合物的挤出物在高于膜聚合物熔点的接触温度下接触。这样，熔融的聚合物可以在足够低的粘度下使用以确保阵列中的每一根纤维周围的聚合物能充分地渗入。同时，尽管中空纤维的侧壁熔化了，但高分子量的中空纤维膜聚合物能确保空腔不塌陷或不发生损坏中空纤维膜元件整体性的其它形变。在优选的实例中，中空纤维聚合物和熔融聚合物是均聚物，即两种聚合物的单体组合物实际上是相同的。因为两种聚合物在化学上是相同的，在密封周期中熔融在一起，在管板中形成了单相材料。在高于纤维熔点的温度下使用挤出的聚合物导致了高度的相互渗透，从而产生了比传统密封技术更强的粘结。在另一优选实例中，阵列是绕平行于中空纤维纵轴的轴线螺旋地缠绕，而熔融的聚合物是被施加到阵列的端部，以形成一个完整的纤维束。然后适当地制备这个带有管板的束以安装到筒中。本发明的一个目的是构造一种能抗高温和腐蚀环境的耐用的热塑性中空纤维膜组件，但不损害组件的洁净及其引起的过滤过程污染。本发明的另一目的是描述一种普遍适用的，特别是制造均聚物中空纤维膜装置的方法。本发明的再一目的是创造出一种不管组件或中空纤维的尺寸如何皆为可靠、易调节的(scaleable)方法。另一方面，参考下面结合附图所进行的的详细描述，本发明的目的和优点将会变得更加明显。附图简述图1是用于按本发明的优选实例制造中空纤维膜阵列的方法中使用的设备的透视图；图2是用于完成图1所示方法的已完成的中空纤维膜的阵列的顶视图；图3是用于按本发明优选实例制造中空纤维膜组件的方法中所使用的设备的示意图；图4是详细透视图，显示了按本发明优选实例用熔融热塑性材料螺旋缠绕密封中空纤维膜；图5是用图4所示螺旋缠绕技术制造的中空纤维膜组件的管板的横截面的照片；且图6是安装在筒式过滤筒中，按优选实例构造的中空纤维膜组件的剖面图。本发明的详细描述为了满足膜分离装置在如今重要的分离应用中(如在半导体生产中)的需要，膜本身应具有良好的化学抵抗性、机械强度和热稳定性。在使用中空纤维膜作为分离元件的过滤组件中，情况尤其是这样，此外，这种中空纤维在组装组件之前必须在其一端或多端可靠地密封在一起。按照本发明，申请人已发现，通过适当选择中空纤维膜材料，可以构造出能够在提高的温度下过滤如高纯度化学品的优良分离组件。本发明的中空纤维是由高分子量(即分子量大于500000道尔顿)的聚合物制成。通常可使用的聚合物的例子是聚丙烯、聚乙烯和聚四氟乙烯。在优选的实例中，中空纤维膜是由共同转让的按美国专利US4778601和4828772中所描述的方法制造的超高分子量聚乙烯(UPE)(即分子量大于1000000道尔顿)制备的，这些文献在这里引入作为参考。尽管没有关于UPE的普遍定义，但它通常可与聚乙烯族的其它膜区别来，如高密度聚乙烯，因为尽管当UPE被加热到其熔点以上且具有一定程度的变形，UPE在其熔融状态下都具有不可测量的流动性。申请人令人意外地发现，熔融的UPE能承受密封期间所给予的应力，纤维不会发生进一步的明显变形，重要的是其空腔不会塌陷。如此构成的UPE纤维的孔径为0.05-10微米，内径为500微米，壁厚为200微米。按本发明优选实例的中空纤维膜分离组件的制造方法是从构筑用美国专利US477860l和4828772所描述的方法制造的合适的UPE中空纤维膜材料所形成的阵列开始的。形成这样一种阵列的技术通常地如图1所示。首先将一段中空纤维11的膜形成一个单根膜元件的阵列21，膜元件基本上相互平行。在阵列的制造中，要小心以使中空纤维膜的污染最小。污染可能是在用如织机的制造阵列的设备形成阵列时，由于不小心向纤维上添加了额外的材料所引起的。污染也可能是在其组装期间故意加入的材料，如纤维(tiefiber)所造成的。优选的是在形成阵列的过程中所添加的任何材料都应限制在将从制成的中空纤维组件中切去的区域内。阵列21是通过将长度连续的中空纤维膜11缠绕在旋转的具有园形横截面的芯轴12上制造的。选择芯轴的周长为将包括制成后的阵列所需的中空纤维膜元件长度的整数倍。芯轴由能控制芯轴转速和施加到中空纤维膜上的张力的控制器13驱动。控制器包括一个纤维输送机构14，该输送机构移动平行于芯轴中心线的滑轮15，当缠绕中空纤维膜时，滑轮15引导它并控制相邻纤维区段间的间隙。被缠绕的中空纤维膜为单层阵列，绕线基本上相互平行，或者连续接触，或者相互均匀分开。当有适当长度的中空纤维膜11积累在芯轴12上时，控制器13停止缠绕操作，将一条或多条粘结带22施加在中空纤维膜区段的外表面，其位置是沿心轴的纵向并平行于其旋转轴线，且垂直于每一中空纤维膜区段的中心轴。可以使用多条粘结带，条与条之间在周线方向上的长度等于所要求的阵列21中膜纤维的轴向长度。粘结带从缠绕在芯轴上的第一中空纤维膜段向最后一段延伸，优选延伸超过纤维阵列各端约1cm。可以使用一个切割导向器(未示出)沿粘结带22的整个长度方向的中间切割，因此中空纤维膜11被平分的粘结条粘在一起。在这种方式下就生产了一排或多排中空纤维膜阵列，纤维段的端部被粘结带固定在一起，使其能容易地从芯轴12上拿下来。应当注意，在本讨论中，矩形中空纤维膜阵列21的边沿23被定义为包含该阵列的每一根中空纤维膜元件的端部形成的两个表面，而阵列的端部24被定义为阵列中第一根和最后一根中空纤维膜元件的最外表面。图2显示了按上述程序形成的阵列的平面图。当一个纤维阵列所的中空纤维的数量不足以制造一个所要求的膜面积的中空纤维膜组件时，可以用粘结剂或其它粘合技巧将阵列以端对端的方式拼接在一起以形成一个大的阵列。按上面描述的方式可以将任何数量的阵列拼接在一起，以形成在阵列的两个边缘具有延伸粘结带的大阵列。制造中空纤维膜组件的下一个操作是将纤维阵列缠绕成一束，并在阵列21的一个或多个边沿23相应地形成一对管板43。这一方法示意地显示在图3和4中。使用单螺旋挤出机31来向双螺带挤出模头32输送热塑性密封聚合物，模头32产生两股带状聚合物挤出物35。将适当长度的热塑管41安装到位于挤出模下方的可移动缠绕芯轴42上，芯轴的旋转轴平行于连接挤出模头的两个出口之间的直线。用步进马达(未示出)来调节转速和芯轴与模头之间的距离。一套气体加热器33安装在可伸缩的滑块(未示出)上，用来在制造管板之前预热管41。上述各个元件的作用都由以可编程微处理器为基础的控制器34来调节。为了将来自模头的热塑性聚合物挤出物35维持在一均匀的温度下，优选在恒定的速度下操作挤出机31。维持均匀的纤维间隙和管板宽度需要纤维的输送速度保持恒定，并且需要保持挤出模头与挤出聚合物和管板43的接触点之间的距离恒定。结合上面讨论的设备，前面描述的控制器34利用反馈控制机理来实现这一结果是本领域内的技术人员所熟知的。在缠绕阵列21并形成管板43之前，管41必须用加热器33预热。这一步骤对于获得管板和管之间的良好粘合是必需的。缠绕芯轴42和管开始旋转，气体加热器也启动，从而使热气流射到管上要形成管板的那一部分。适当长的时间后，移走加热器，将聚合物挤出物35施加到管上。在管41上积累了约半圈的聚合物挤出物35后，将中空纤维膜阵列21的引导边缘放到管的下面并平行于管，伸出的粘结条22的粘合侧面面向管。然后，粘结条与管板43的管外侧接触，当用过程控制器34调节缠绕芯轴42和管的转速和位置时，使之缠绕在管上。在中空纤维阵列上维持轻的张力以保持纤维与聚合物挤出物接触。当阵列的后沿被卷起来时，粘结带被固定到前面的纤维层上形成了纤维束44。当整个阵列都卷到芯轴上以后，可以停止聚合物挤出物的施加。另外，可以制成具有一个大直径的管板，这取决于组件装配过程其余的要求。在这种情况下，当熔融的管板冷却时，缠绕芯轴继续旋转。切去密封的纤维束的端部，暴露出纤维空腔，可以进行进一步的加工以提供将纤维束密封到合适的筒中的方式，或者将纤维束做成一种轮廓以提供一些细节部分，这些细节适于将其热塑地粘合到相同或类似树脂材料的压力筒的部件上以生产中空纤维膜组件。图5显示了用上面的螺旋缠绕技术制造的管板的剖面图。在某些情况下，管板端部的切割会阻塞一些中空纤维空腔，即空腔内有热塑性密封树脂的薄片(web)。这种阻塞可以通过加热到高于树脂熔点的温度，使热塑性树脂熔入管板中来除去。可用辐射加热器或者用热气流在空腔的阻塞处加热来实现。同流行的观点相反，即在用熔融热塑性材料(例如上述提到的Huang等人的专利)来密封时，中空纤维的过度加热可以避免，申请人已经发现可以在大大高于中空纤维熔点的温度下用熔融聚合物来形成管板。在优选的实施例中，可以在高于UPE纤维峰值熔点的接触温度下，使用高密或低密熔融聚乙烯来密封UPE中空纤维膜。优选的接触温度范围取决于密封树脂的本质；高于纤维熔点90℃以上的接触温度已被成功地使用过。表1列出了一些聚乙烯密封聚合物以及用这些密封聚合物所得到的结果。表1在如此高的温度下应用热塑性聚合物具有几个优点。因为聚合物的粘度显著地降低了，所以能在聚合物冷却下来(并由此固化)实现可靠的密封之前，充分自由地渗透到纤维束的周围。此外，在均聚物结构的情况下，因为这些纤维熔化到熔融的密封树脂中，在纤维和管板之间可得到强的粘合。对热塑性材料应用高温的效果是最好的，如图5所示。高温引起了UPE纤维的熔化，在热塑性密封聚合物的附近没有多孔膜结构，这在提高的放大倍数下可以看得见。正如所示，没有导致纤维材料的流动及相应的空腔变形。图6显示了纤维束44和相应的管板43(在该图中43b和43t代表图中的顶部和底部)的细节，且已装配成了一个均聚物中空纤维膜组件。这可以通过使用传统的塑料部件的熔化粘结方法来实现。在束44制造完毕后，将底部管板43b连接到内部盖板71上。使用时，在管板上收集的滤液通过管41引向顶部端盖72。筒壳和束的顶部管板43t一起连接到顶部端盖上。最后将外部端盖73连接到筒壳74的底部。可以添加适当的连接件来提供连接组件和进料和出料管线。通过这些方法，可以生产完整的没有O型环密封的均聚物组件。实施例按到前面描述的本发明，使用外径为800-850微米，空腔直径为450微米的UPE中空纤维膜来制造一种阵列，并用表1中所列的各种熔融聚乙烯密封。使用BrabenderModelNo.2503，″的挤出机向双带(dualRibbon)挤出模头传送熔融聚合物，其长度与直径的比率为25∶1，压缩比为3∶1。挤出机用BrabederPrepcenterModelD-52驱动，挤出机的温度用Model808-2504控制器调节。挤出模头有两个矩形孔，宽3cm，厚0.04cm，孔间距为9cm。使用缠绕芯轴控制器，将挤出模头与螺条和管板的接触点之间的距离保持约1cm。使用InframetricsModelNo.600红外扫描器测量来自模头的挤出带(Ribbon)和在与管板的接触点上的温度。通过切片和随后的照相考察按前述方法生产的管板。其结果显示，正如表1所示，尽管挤出的聚乙烯带和管板的温度明显高于UPE中空纤维的熔点，管板内的纤维保持了其管形，其空腔保持张开。请参看图5的照片。为了证实挤出的热塑性聚合物产生了可靠的密封，将所制造的带有管板的阵列用气溶胶进行整体性评估测试。按照该测试，用亚微米细粒气溶胶评估束或完成的组件，调节气溶胶通过膜的下游。使用TSIMldel3076恒输出喷雾器(ConstantOutputAtomizer)产生亚微米细粒固体颗粒气溶胶，以生产去离子水气溶胶；添加9个体积的干燥稀释空气干燥气溶胶，用TSIModel3012气溶胶中和器(AerosolNeutralizer)中和静电荷。用TSIModel7610CleanroomCPC(凝聚颗粒计数器)检测颗粒，颗粒数显示在TSIModel7130RemoteProceessor上。气溶胶的总流速为约35slpm，颗粒浓度＞104颗粒/cm3(＞107颗粒/升)。在管板下游的空气中完全没有颗粒，证明本实施例中的束是一个整体。其它实例尽管前面描述的实例已经涉及到在用熔融热塑性材料密封之前形成一中空纤维膜元件的阵列，但是，本发明的原理也同样适用于以每次一根纤维的方式形成一个阵列。在这一实例中，机械上的“拾起和放下”机理可以用于将单根纤维送到挤出机下方的一个位置，使得聚合物挤出物同时产生密封并通过重复这一过程形成阵列，直到产生了一个所需尺寸的阵列。各种其它方案的预构成纤维阵列也是可能的。例如，纤维不必一定垂直于阵列的纵轴放置。纤维阵列束方案也可以变动，其中可以制造短膜组件的单端管板，还可以制成多管板。在前一情况下，中空纤维元件必需在与板相对的一端密封。在后一种情况下，对于特别长的组件，主要用作支撑元件的中间管板可以也可以不在中空纤维膜周围形成整体密封。此外，利用整体密封的多个管板可以同时生产多个束，多个管板后来被切割成单个纤维束。进一步说，在本发明的范围内，平面层状阵列也是可考虑的，在这种情况下，可以将一个矩形纤维阵列安装在另一个之上。使用编织阵列也是可以的。对于成品组件的制造商，也可以应用其它将束密封成组件的的元件，如使用O形环。密封树脂被描述成纯的热塑性聚合物，但是，具有添加剂，如粘度降低剂、或稀释剂和粘结剂的热塑性聚合物的混合物也可以使用，这些物质也在“热塑性聚合物”的定义之内。在附属的权利要求中所限定的本发明范围内的其它改进对于本领域内的技术人员来说是很明显的。权利要求1.一种制造热塑性中空纤维膜组件的方法，包括如下步骤使一组用分子量大于500000道尔顿的聚合物制成的中空纤维膜与分子量显著地低于所述纤维聚合物分子量的熔融聚合物的挤出物接触以形成基本上平行的所述膜的阵列；将所述热塑性聚合物加热到大大地高于其熔点，在高于所述膜的熔点的接触温度下将其施加到所述膜上，使所述熔融聚合物在所述中空纤维膜周围流动，并同时使中空纤维膜壁的至少一部分熔化，形成一个完整的中空纤维膜束；冷却熔融的聚合物在所述中空纤维膜的第一和第二区域形成不漏流体的密封。2.根据权利要求1的方法，其中所述阵列是在所述膜与所述熔融聚合物接触之前，通过将所述膜连续地无间隙地粘合在一起而形成的。3.根据权利要求2的方法，其中所述粘合是通过用或不用熔融聚合物条密封所述膜来完成的。4.根据权利要求2的方法，其中所述粘合是通过结合所述膜和粘结剂来完成的。5.根据权利要求1的方法，其中所述阵列是在所述膜与所述熔融聚合物接触之前，通过将所述膜相互间隔地粘合在一起面形成的。6.根据权利要求1的方法，其中所述纤维聚合物和熔融热塑性聚合物是均聚物。7.根据权利要求1的方法，其中所述纤维聚合物是超高分子量聚乙烯。8.根据权利要求1的方法，其中所述纤维聚合物是聚四氟乙烯。9.根据权利要求7的方法，其中所述熔融热塑性聚合物是低密度聚乙烯。10.根据权利要求8的方法，其中所述熔融热塑性聚合物是氟化或全氟聚合物。11.根据权利要求1的方法，其中所述接触温度高于所述纤维聚合物熔点10℃。12.根据权利要求11的方法，其中所述接触温度高于所述纤维聚合物熔点50℃。13.根据权利要求1的方法，其中所述熔融聚合物的挤出物在位于所述膜的一端的附近的一限定区域内沉积并构成一薄带。14.根据权利要求13的方法，其中包括在所述膜的相对一端附近挤出第二条熔融热塑性聚合物的薄带的步骤。15.根据权利要求1的方法，其中包括形成基本上平行的所述膜的阵列，接下来绕基本上平行于所述中空纤维膜的纵轴的轴螺旋地缠绕所述阵列，同时施加所述熔融热塑性聚合物以形成整体纤维的园形束的步骤。16.根据权利要求15的方法，其中包括在所述园形束形成后，连续地施加所述挤出物以在所述中空纤维膜的至少一端形成预定直径的管板的步骤。17.根据权利要求16的方法，其中包括垂直于所述中空纤维膜的纵轴切割管板以形成具有平板端面的园形束的步骤，该端面暴露出空腔。18.根据权利要求17的方法，其中包括将所述束安装到筒中的步骤。19.根据权利要求18的方法，其中所述束是通过熔融粘合安装到所述筒中的。20.根据权利要求17的方法，其中所述膜、所述管板和所述筒都是均聚物的。21.一种包括多个聚合物中空纤维的中空纤维分离装置，其中每一根纤维都具有高于500000道尔顿的分子量，并且利用热塑性聚合物不漏流体地密封在一起。22.根据权利要求21的装置，其中所述纤维是超高分子量聚乙烯。23.根据权利要求21的装置，其中所述纤维聚合物是聚四氟乙烯。24.根据权利要求21的装置，其中所述纤维是高分子量聚乙烯。25.根据权利要求21的装置，其中所述热塑性聚合物和所述聚合物纤维是均聚物。26.根据权利要求25的装置，其中所述热塑性聚合物是低密度聚乙烯，所述纤维是超高分子聚乙烯。27.根据权利要求21的装置，其中所述中空纤维是螺旋成束的，所述热塑性聚合物在所述纤维的一端的附近形成预定直径的管板。28.根据权利要求27的装置，其中所述直径大于所述成束纤维的直径。29.根据权利要求27的装置，包括一个或多个沿所述纤维的长度的附加管板。30.根据权利要求27的装置，其中所述成束纤维是在筒内结合在一起的。31.根据权利要求30的装置，其中所述热塑性聚合物和所述筒是均聚物。32.根据权利要求31的装置，其中所述均聚物是聚乙烯。全文摘要公开了一种中空纤维膜组件和其制造方法，其中该组件是利用优良的中空纤维材料，即高分子量(分子量大于500000道尔顿)的聚合物制造的。在优选的实例中，中空纤维是用超高分子量聚乙烯(UPE)制造的。UPE中空纤维膜的阵列与熔融热塑性聚合物的挤出物在高于UPE膜聚合物熔点的接触温度下接触。密封聚合物的高温应用不会使中空纤维的空腔塌陷或变形，同时保证聚合物能在足够低的粘度下施用，使其在阵列的每一纤维的周围充分渗透，从而形成完整的密封。文档编号B29C53/56GK1151706SQ95193838公开日1997年6月11日申请日期1995年6月26日优先权日1994年7月1日发明者J·卡尔·尼尔迈尔申请人:米利波尔公司