氟化过滤薄膜、过滤器及方法与流程

以下描述涉及包含多孔氟聚合物薄膜及热稳定离子基团的过滤薄膜；包含这些过滤薄膜的过滤器及过滤器组件(即，过滤器的任何部分、零件、子组件或结构)；制造过滤薄膜、过滤器组件及过滤器的方法；以及使用过滤薄膜、过滤器组件或过滤器来过滤流体(例如液体溶剂)以从所述流体去除非所需材料的方法。
背景技术：
：过滤薄膜及过滤产品为现代工业的必不可少的工具，其用于从流体材料中将非所需材料与有用材料分开。非所需材料包含杂质及污染物，例如颗粒、微生物及溶解的化学物种，其可从有用流体(例如水)；液体工业溶剂、原材料或加工流体；或具有医用或医药学上价值的液体溶液中将其去除。实例过滤器用于从医药行业中的溶液(例如缓冲液及含治疗剂的溶液)中去除颗粒及细菌，以用于处理用于微电子及半导体加工的超纯水溶液及有机溶剂溶液且用于水纯化工艺。有效过滤薄膜的实例包含聚合性多孔结构，所述多孔结构具有可基于过滤器的用途，即通过过滤器执行的过滤类型所选择的平均孔径。典型孔径在微米或亚微米范围中，例如约0.001微米到约10微米。平均孔径为约0.001到约0.05微米的薄膜通常分类为超过滤薄膜。孔径在约0.05与10微米之间的薄膜通常分类为微孔薄膜。为执行过滤功能，过滤器产品包含负责去除非所需材料的过滤薄膜。视需要，过滤薄膜可呈平坦薄板形式，其可经卷绕(例如，以螺旋方式)、经折叠，或在其它配置中可呈中空纤维形式。过滤薄膜可内含于壳体内以使得经过滤流体穿进入口且需要在穿过出口前穿过所述过滤薄膜。或在替代配置中，经由第二出口去除进入流体的一部分以作为浓缩液流。为强制流体穿过可为薄板(例如，经折叠)或中空纤维薄膜的过滤薄膜，过滤器必须由在过滤薄膜的端部或边缘与过滤器的另一结构的表面(“支撑表面”)之间的液密密封形成。举例来说，可将中空纤维过滤薄膜的端部的外周接合到过滤器的支撑表面以在外周处形成液密密封。在包含片式过滤薄膜的过滤器实例中，过滤薄膜可形成为经折叠圆柱形薄膜，具有轴向布置的褶皱。将经折叠圆柱的两个对置端部处的过滤薄膜的边缘中的每一者以不透流体密封方式热接合到过滤器的端部零件。过滤器的过滤薄膜与支撑表面之间的不透流体密封典型地通过被称为“灌封”的方法产生，其为将过滤薄膜的一个端部(例如，边缘)热结合到过滤器的表面的工艺。不透流体密封通常通过放置于过滤薄膜的边缘与过滤器的支撑表面之间的热塑性材料(例如，可熔融处理聚合物)形成。热塑性材料与过滤薄膜边缘及支撑表面接触，经熔融或经软化且使其流动、包围且填充过滤薄膜与支撑表面之间及当中的孔隙空间。在冷却之后，聚合材料在过滤薄膜与过滤器表面之间形成液密密封。技术实现要素：在微电子装置加工的领域中，使用广泛多种液体材料，许多材料以极高水平的纯度使用。作为一实例，用于光刻加工微电子装置的溶剂必须具有极高纯度且因此需要稳定且清洁的过滤薄膜以提供有用的这些材料源。用于微电子加工的液体材料可为高度酸性或腐蚀性的，且通常在高温下使用。这些液体(尤其在高温下)易于溶解或使用于过滤器中的许多常见聚合材料(例如聚烯烃及尼龙)弱化。因此，被认为展现较高水平的化学惰性及热稳定性的氟化聚合物(例如聚(四氟乙烯)(ptfe)通常用于过滤器中，所述过滤器用于处理用于微电子装置加工的液体材料。为实现提高的过滤水平，可包含离子官能团(“离子交换官能团”或简称为“离子基团”)作为过滤薄膜的部分。离子官能团可从流体有效去除溶解的金属材料或颗粒。氟聚合物的一个缺陷为其较高程度的惰性使得其难以将离子官能团放置于这些材料上。另外，为在已并入到过滤器中的过滤薄膜中有效，离子官能团必须承受常用于将过滤薄膜从碱性薄膜形式转换为完整过滤器产品的组件的工艺条件，包含典型地用于将过滤薄膜并入过滤器中的灌封步骤。为制备包含由氟聚合物制成的过滤薄膜的过滤器，在相对较高温度(例如，至少200℃)下执行灌封步骤。然而，许多离子官能团并非热稳定的且可在暴露于此范围中的温度时快速降解。在一个方面中，本发明涉及一种过滤器组件。过滤器组件包含过滤薄膜。过滤薄膜包含：多孔氟聚合物薄膜、热稳定离子基团及边缘。过滤器进一步包含氟聚合物端部零件。过滤薄膜的边缘灌封到端部零件以沿所述边缘提供不透流体密封。在另一方面中，本发明涉及一种制备过滤器组件的方法，所述过滤器组件包含与可熔融处理的氟聚合物接触的过滤薄膜，其中所述过滤薄膜包含：多孔氟聚合物薄膜、热稳定离子基团及边缘。所述方法包含：将过滤薄膜及可熔融处理的氟聚合物加热以软化所述可熔融处理的氟聚合物。在又一方面中，本发明涉及一种过滤薄膜，其包含：多孔氟聚合物薄膜，及多孔氟聚合物薄膜的表面上的涂层。所述涂层包含热稳定离子基团。附图说明图1a、1b及1c以端部透视、顶部及顶视图本说明书的示范性过滤器组件(包含过滤薄膜)。图1d为本说明书的示范性过滤器组件的侧面透视图，包含灌封到端部零件的过滤薄膜。图2到9展示关于离子基团的热稳定性的数据。图式为示意性的，并非按比例绘制，且不应视为限制本说明书的任何方面。具体实施方式本发明涉及过滤薄膜，其包含多孔氟聚合物薄膜及热稳定离子基团。本发明还涉及：过滤器(例如，过滤器料匣)及包含这类过滤薄膜的过滤器组件(完整过滤器装置的部分、子组合件、子组件等等)；制备如所描述的过滤薄膜的方法；制备包含如所描述的过滤薄膜的过滤器组件或过滤器的方法；以及使用过滤薄膜、过滤器组件或过滤器的方法。具体来说，过滤薄膜包含多孔氟聚合物薄膜及离子基团，所述离子基团足够热稳定以允许在相对较高温度下在用于将过滤薄膜转换成过滤器组件或过滤器的一或多个步骤中处理离子基团，所述一或多个步骤包含在高温下(例如在至少200℃的温度下)执行的将过滤薄膜灌封到过滤器的支撑表面的步骤。多孔氟聚合物薄膜为过滤技术中已知的，且包含可呈平整平坦薄板、中空纤维、平坦薄片、折叠薄板、卷绕薄板形式或可并入到过滤器产品中的另一薄膜形式的多孔过滤薄膜。多孔氟聚合物薄膜由氟化(例如，全氟化)聚合物制成，所述聚合物已知由于其所需特性而适用于过滤产品，所述特性包含较高程度的热稳定性、较高程度的化学稳定性(即对高温的良好耐受性及对化学降解的良好耐受性)，及在用作过滤器期间可从所述薄膜滤出的低水平的可抽出材料。适用于多孔氟聚合物薄膜的氟化聚合物可经氟化(至少部分地氟化)或全氟化(大体完全氟化)。基于常用术语，全氟化聚合物(“全氟聚合物”)为其中聚合物的全部或大体上全部(例如，至少95％、98％或99％)氢原子经氟原子置换的聚合物。基于常见术语，氟化聚合物(“氟聚合物”)为具有碳主链的聚合物(所述碳主链具有氟原子作为氢原子的替代物)，但还可包含直接地连接到碳主链的超过非显著量的氢原子、氯原子或两者，其中氟原子含量足够高而为聚合物提供所需热量及化学稳定性特性。适用于如所描述的氟化过滤薄膜的全氟化聚合物的实例包含聚(四氟乙烯)(ptfe)、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)(fep)及聚(四氟乙烯-共-全氟(烷基乙烯基醚))(pfa)。适用于如所描述的氟化过滤薄膜的氟化聚合物的实例包含聚(乙烯-共-四氟乙烯)(etfe)、聚(氯三氟乙烯)(ctfe)、聚(氯三氟乙烯-共-乙烯)(ectfe)、聚偏二氟乙烯(pvdf)及聚氟乙烯(pvf)。作为一特定实例，氟化过滤薄膜可为聚四氟乙烯(ptfe)或来源于至少98或99重量％四氟乙烯的经扩张ptfe。有用多孔氟聚合物薄膜可包括以下、由以下组成或基本上由以下组成：氟聚合物、全氟聚合物或这些的组合。基本上由氟聚合物、全氟聚合物或氟聚合物及全氟聚合物的组合组成的多孔氟聚合物薄膜为仅含有氟聚合物、全氟聚合物或氟聚合物及全氟聚合物的组合且不超过2重量％、1重量％、0.5重量％或0.1重量％的任何其它类型的(非氟化)材料的薄膜。多孔氟聚合物薄膜可由形状且由孔径、起泡点及厚度中的一或多者表征。实例多孔氟聚合物薄膜可具有考虑为微孔过滤薄膜或超过滤薄膜的大小(平均孔径)的孔。微孔膜可具有范围介于约0.05微米到约10微米的平均孔径，其中所述孔径是基于包含以下的一或多个因子选择：待去除杂质的粒度或类型、压力及压降要求及由过滤器处理的液体的粘度要求。超过滤薄膜可具有范围介于0.001微米到约0.05微米的平均孔径。孔径通常以多孔材料的平均孔径报告，其可通过已知技术测量，所述已知技术例如通过压汞法(mercuryporosimetry，mp)、扫描电子显微法(scanningelectronmicroscopy，sem)、液体位移(liquiddisplacement，lldp)或原子力显微法(atomicforcemicroscopy，afm)。起泡点亦为多孔薄膜的已知特征。通过起泡点测试方法，将多孔材料的样品浸没于具有已知表面张力的液体中且润湿，且将气体压力施加到样品的一侧。气体压力逐渐增大。气体流动穿过样本的最小压力被称作起泡点。在20-25℃的温度下使用hfe7200测量的根据本说明书的适用多孔氟聚合物薄膜的适用泡点的实例可在2到200psi范围内，例如20到80psi范围内。如所描述的多孔薄膜可呈具有任何适用厚度的薄板形式，例如范围介于5到100微米，例如20到50微米的厚度。过滤薄膜包含有效地充当过滤材料的离子基团，以从穿过过滤薄膜的流体去除非所需材料，例如颗粒或金属。离子基团如本文所描述亦为热稳定的。对于待并入到过滤器组件或成品过滤器(例如，料匣)中作为过滤薄膜的部分的离子基团，所述离子基团必须足够稳定以承受用于将过滤薄膜转换成组件或成品过滤器的处理步骤。组装包含多孔氟聚合物薄膜的过滤器组件及过滤器的方法通常涉及相对较高温度，这是由于存在可热处理的氟聚合物，其在相对较高温度(例如，高于200℃)下熔融。在特定时，常用于将过滤薄膜并入到过滤器组件中的一个步骤为“灌封”步骤，通过所述步骤利用可热处理聚合物(例如，热聚合物)将过滤薄膜固定到过滤器的表面。对于灌封包含多孔氟聚合物薄膜的过滤薄膜的方法，灌封步骤可涉及使用可热处理的氟聚合物，其可在至少200℃的温度下熔融。作为过滤薄膜的部分的离子基团在灌封步骤期间必须足够稳定以承受暴露于灌封步骤的相对较高温度，且不降解到将使得离子基团不再有效充当过滤材料的程度。适用作过滤薄膜的组分的离子基团(即，含离子官能团或“配位体”)可适用于充当过滤薄膜的过滤材料，意谓离子基团展现过滤功能性，例如通过运作以从穿过过滤薄膜的流体去除特定类型的材料，所述材料为例如非所需杂质、污染物的形式，或其它非所需固体或溶解材料，例如悬浮于液体中的溶解金属、离子或固体颗粒。适用作过滤薄膜的部分的离子基团可为在使用过滤薄膜的条件下离子显示正电荷(即，阳离子)或负电荷(即阴离子)且如本文所描述同样为热稳定的基团。如果具有所述化学类型的基团的大量个别分子(即，在一或多个摩尔的基团的范围内的数量)在包含作为过滤薄膜的表面上的涂层的部分时可在如本文所描述的灌封步骤中经处理而不降解到离子基团不能有效地充当过滤材料的程度，那么将过滤薄膜上的离子基团视为热稳定的。举例来说，优选的离子基团可暴露于至少200℃的温度，例如在200℃或更高的至少一个温度下(例如220℃、240℃、或280℃或甚至300℃)持续2、5或10分钟的时间，其中至少50％的原始数目的分子未因暴露而降解，即其中最初存在于过滤薄膜上的至少50％的原始数目的具有所述基团的个别分子未因暴露而降解，且在暴露后存在于过滤薄膜上。关于使用过滤薄膜以制备过滤器组件，如果具有所述基团的大量分子(即，多个摩尔的基团)在包含作为过滤薄膜的涂层的部分时可暴露于将过滤薄膜灌封到过滤器的另一组件(例如，端部零件)上的步骤，那么将离子基团视为热稳定的，其中灌封步骤包含将过滤薄膜加热到至少200℃、220℃、240℃、280℃或300℃的温度持续足以在过滤薄膜与组件之间产生不透流体密封的时间(例如，2、5或10分钟)，其中存在于过滤薄膜上的至少50％的原始数目的离子基团在灌封步骤期间未降解，且因此在灌封步骤后存在于过滤介质上。已经识别用于本说明书的过滤薄膜的某些通用类型的离子基团的实例包含含硫离子基团、含磷离子基团及含氮离子或含铵离子基团。某些更特定实例包含离子咪唑基团、离子吡啶、离子磺酸根基团(例如，磺酸及其盐)及膦酸根基团(例如，膦酸及其盐)。可通过使用将有效允许离子基团有效充当过滤材料的任何方法将离子基团放置于过滤薄膜的表面处。作为一个实例，可通过将离子基团接枝到过滤薄膜上的方法(例如，通过将单体电子束接枝到聚合物(即，多孔氟聚合物薄膜)上的所了解方法)而将离子基团制成过滤薄膜的部分，放置于过滤薄膜的表面处。作为另一实例，可通过将含有离子基团的涂层提供于多孔氟聚合物薄膜的表面上而将离子基团制成过滤薄膜的部分。实例涂层可来源于反应性化合物(例如，反应性“单体”)，所述反应性化合物包含离子基团及反应性基团，且可与反应性化合物的其它分子反应，例如经固化或聚合以形成含有离子基团的涂层且彼涂层将粘附于过滤薄膜的表面。作为反应性基团，反应性化合物可包含以受控方式反应以允许反应性基团与反应性化合物的其它分子反应以形成具有较高分子量的反应产物(例如，固化材料、聚合物、寡聚物或其类似物)的任何基团。实例反应性基团包含乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其它已知反应化学部分，通常为不饱和基团，可通过任何固化机制，例如通过自由基聚合固化。为制备含有带电氮原子的涂层，含离子基团的反应性化合物可为反应性含咪唑化合物，例如1-乙烯基咪唑。为制备含有带电硫原子(例如，磺酸根基团)的涂层，含离子基团反应性化合物可为磺酸化合物或磺酸盐化合物，例如乙烯基磺酸钠(svs)(替代地呈酸形式，乙烯基磺酸)。另一实例为4-乙烯基苯磺酸钠或其另一酸或盐形式。为制备含有带电磷原子(例如，膦酸根)的涂层，含离子基团反应性化合物可为膦酸化合物或膦酸盐化合物，例如乙烯基膦酸(vinylphosphonicacid)、乙烯基膦酸(ethenylphosphonicacid)或其盐。含有来源于反应性化合物(含有离子基团)的离子基团的如所描述的涂层可通过化学固化或聚合反应性化合物中的一或多者的方法形成。涂层可由液体涂料溶液制备，所述液体涂料溶液含有一或多种反应性化合物(例如，单体)且视需要包含一或多种额外反应性或非反应性成分，例如：溶剂(例如，有机溶剂、水或两者)；一或多种额外反应性化合物(例如，反应性乙烯基、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯化合物，其并不含有离子基团，被称为“共反应物”；引发涂料溶液的反应性基团反应的引发剂；或这些成分的组合。可适用于涂料溶液中的共反应物的实例通常包含并不含有离子基团但含有一或多种反应性乙烯基、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的反应性化合物。共反应物可为含有单一反应性基团(例如乙烯基、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)的单官能性反应性化合物，或可为多官能性，例如二官能性，含有两个或更多个此类反应性基团，从而允许共反应物充当交联剂。单官能性共反应物的非限制性实例包含单丙烯酸酯及单甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸乙酯(例如，甲基丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯)。实例多官能性共反应物包含二-丙烯酸酯化合物及二-乙烯基化合物，更具体地说包含双丙烯酰胺化合物(例如亚甲基双丙烯酰胺)及二乙烯基化合物(例如二乙烯基醚化合物)(例如，1,4-丁二醇二乙烯基醚)。关于涂料溶液中的反应性化合物的总量，相对于不含有离子基团(即，共反应物)的反应性化合物，涂料溶液可含有任何所需相对量的包含离子基团的反应性化合物。按所有类型的反应性化合物的总重量计，实例涂层溶液可包含10、20或25，至多95，例如30到90或50到85重量％的包含离子基团的反应性化合物及5到90、80或75，例如10到70或15到50重量％的不包含离子基团的反应性化合物。按涂料溶液的总重量计，实例涂层溶液可含有呈任何适用量的溶剂，例如至少5、20、40或50重量％，至多60、80、90或95重量％有机或水溶剂(或有机及水溶剂的组合)，其中余下溶液为反应性化合物。溶剂可为水或有机化合物，或其掺混物，彼将有效地形成含有如所描述的反应性化合物的溶液。有机溶剂的实例包含烷醇，例如甲醇。在一些实施例中，按液体涂料溶液中的反应性化合物的总重量计，液体涂料溶液包含25到90重量份含离子基团的反应性化合物，及10到75重量份含非离子基团的反应性化合物。在一些实施例中，含离子基团的反应性化合物可选自1-乙烯基咪唑、乙烯基吡啶、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸及4-乙烯基苯磺酸钠。在一些实施例中，含非离子基团的反应性化合物可选自：亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯及1,4-丁二醇二乙烯基醚。可通过使用任何有效设备及方法将涂料溶液涂覆到多孔氟聚合物薄膜。视需要，可以致使溶液驻存于经涂布表面处且穿透到多孔表面中的量将液体涂料溶液涂覆到多孔氟聚合物薄膜的表面。在涂覆到多孔氟聚合物薄膜后，可通过所需方法固化或干燥涂层。涂覆于多孔氟聚合物薄膜的涂料溶液的量可为将所需量的离子基团提供于过滤薄膜上的量。可使用已知方法及设备(例如通过染料结合方法)定量地测定存在于过滤薄膜上的离子基团的量，所述染料结合方法基于摄入可检测染料分子的量估计薄膜上的电荷量，接着可通过比色测量所述电荷量(参见实例2，本文)。过滤薄膜可用于过滤器(例如，过滤料匣)中，所述过滤器含有过滤薄膜作为流体穿过的组件以从所述流体去除非所需材料。“过滤器”是指含有过滤薄膜的结构及额外结构(例如框架、壳体)及流动控制结构，那些结构共同地允许流体经导引穿过过滤器，同时穿过过滤薄膜，过滤薄膜运作以从所述流体过滤出非所需材料。实例过滤器可称作过滤料匣，其包含具有入口及出口的壳体，且具有含于壳体内且位于入口与出口之间的如所描述的过滤薄膜。可以要求将致使进入过滤器入口的任何流体在穿过壳体的出口以离开过滤器之前流动穿过过滤薄膜的方式将过滤薄膜安置且密封于壳体内。在壳体内，过滤薄膜可以采用任何形状或形式，例如中空过滤薄膜、盘形薄膜或可卷绕或折叠的片状薄膜。可通过各种额外材料及支撑过滤器内的过滤薄膜且致使流体在穿过过滤器时流动穿过过滤薄膜的结构使过滤薄膜含于过滤器结构内。包含圆柱形折叠过滤薄膜的过滤器的这类结构的实例包含以下：其中的任一者可包含于过滤器构建中(但可能非必需)：刚性或半刚性核心，其在圆柱形折叠过滤薄膜的内部开口处支撑圆柱形折叠过滤薄膜；刚性或半刚性笼，其在折叠薄膜的外部处支撑圆柱形折叠过滤薄膜；缝合材料，其沿圆柱形薄膜的长度式接缝连接折叠过滤薄膜的纵向边缘以使所述薄膜形成为折叠圆柱；有孔的薄膜支撑材料(例如，呈有孔网或网状物形式)，其支撑流体流动穿过的过滤薄膜的主表面，但其并不必需有效的作为过滤材料；端部零件或“圆片”，其位于圆柱形折叠过滤薄膜的两个对置端部中的每一者处；呈可熔融处理的氟聚合物形式的灌封化合物，其可用于将过滤薄膜的边缘热结合到端部零件；以及层压膜，其位于圆柱形折叠薄膜的对置端边缘处，其中边缘与端部零件相接。根据某些优选的过滤器实施例，将接触穿过过滤器的流体的过滤器的所有表面(例如，所有组件)(所有结构、零件等等)可优选地由氟化全氟化聚合材料形成。这些包含必需或任选的组件，例如核心、笼、缝合材料、薄膜支撑材料、端部零件及层压膜，以及过滤器结构的任何其它组件，例如流动控表面、密封垫、粘着剂、封闭剂、索环、入口、出口、壳体组件等等。完全由氟聚合物材料(例如，全氟聚合物材料)制成的组件制成且在接触穿过过滤器的流体的位置处含有完全氟聚合物结构及表面的过滤器有时指代“全铁氟龙”或“全氟聚合物”过滤器。可将这些过滤器视为由氟聚合物材料组成或基本上由氟聚合物材料组成，例如由全氟聚合物材料组成或基本上由全氟聚合物材料组成。基本上由氟聚合物材料或全氟聚合物材料组成的过滤器(或过滤器组件)为按过滤器的总重量计，含有由至少90、95、98或99重量％的氟聚合物或全氟聚合物材料(或其组合)且不超过10、5、2或1重量％的非氟化材料或结构制成的结构的过滤器(或过滤器组件)。可适用作如本文所描述的过滤器的结构中的任一者的材料的氟化及全氟化聚合物的实例包含各种可熔融处理的氟聚合物。可熔融处理的氟聚合物为在加热到高于材料的软化温度特征的温度时能够逆向软化或熔融变得可挠或可流动且在冷却到低于软化温度的温度时将重新固化的氟化(例如，部分氟化或完全氟化(全氟化))的聚合物。优选的可熔融处理的氟聚合物可经加热以逆向软化或熔融，接着反复地冷却且重新固化而不大体上降解氟聚合物。可熔融处理的氟聚合物的特定实例包含pfa及fep。现参看图1a，说明呈薄板式薄膜形式，作为过滤器组件的部分的如本文所描述的过滤薄膜的单一非限制性实例。过滤器组件10包含如本文所描述的过滤薄膜12，包含多孔氟聚合物薄膜，其包含含有如所描述的离子基团的涂层(未具体展示)。抵靠着过滤薄膜12的主表面放置薄膜支撑材料14，其优选地为氟聚合物网状物或网织品材料(例如，全氟聚合物材料，例如pfa)。沿着薄膜12及支撑材料14的边缘，在组合层的两个对置端中的每一者处，14为层压膜16的量，其沿端部放置以将边缘固持在一起。层压膜16可由氟聚合物，优选地可熔融处理的氟聚合物材料(例如，全氟聚合物材料，例如pfa)制成。参考图1b及图1c，过滤器组件10可经处理以在纵向方向上形成褶皱20。在形成褶皱20后，可通过使用缝合材料(未展示)连接对置端部18，所述缝合材料可为可熔融处理的氟聚合物材料(例如，可熔融处理的全氟聚合物材料，例如pfa)。参考图1d，通过由缝合材料连接的对置端部18(未在图1d处具体展示)，组件10形成为呈圆柱形折叠薄膜形式的组件30，其包含经折叠过滤博膜12及经折叠薄膜支撑材料14，通过层压膜16固持在一起且在一个端部灌封到端部零件22。图1d展示过滤器组件30，其为折叠圆柱形组件10及端部零件22的产品，圆柱形过滤器组件10的一个端部处的边缘灌封到所述过滤器组件。端部零件22可优选地由可熔融处理的氟聚合物材料(例如，可熔融处理全氟聚合物材料，例如pfa)制成。将圆柱形组件10灌封到端部零件22的步骤包含将圆柱形组件10及端部零件22加热到将软化端部零件22及层压膜16的可熔融处理的氟聚合物材料的温度，且将组件10的端部按压到端部零件22的表面中。用于灌封步骤的加热温度、接触压力及时间量可足以允许软化或熔融可熔融处理的氟聚合物材料，且使氟聚合物材料相对于圆柱形组件10的一个端部处的边缘流动，所述氟聚合物材料足以致使过滤薄膜12的整个边缘变为由可熔融处理的氟聚合物覆盖或渗透，以沿边缘产生将不允许流体(例如，液体)穿过边缘周围的密封，即产生不透流体(尤其液密)密封。在将过滤薄膜12转换成过滤器组件或过滤器的其它步骤中，例如在灌封步骤前，在所描述灌封步骤之前，可将核心(未展示)放置于折叠圆柱形组件10的内部开口24处，且可围绕折叠圆柱形组件10的外部放置笼(未展示)。在又一额外步骤中，可将第二端部零件(未展示)灌封到图1d的折叠圆柱形组件30的第二端部。可接着将具有两个对置灌封端部及任选的核心及笼的所得折叠圆柱形组件放置于过滤器壳体中，所述过滤器壳体包含入口及出口且经配置以使得进入入口的流体的全部量必须在出口处离开过滤器之前穿过过滤薄膜12。根据一个适用系列的步骤，可首先处理如所描述的过滤薄膜及任选的氟聚合物支撑层以使用fep作为层压膜热层压一片材料的两个对置边缘。接着将具有热层压边缘的那些过滤薄膜及任选的支撑层折叠且使用fep将折叠薄膜缝合成环状“褶状包”以连接剩余两个边缘。将pfa核心结构插入到褶状包的中部中，且将褶状包插入到pfa笼中。此组合件(或“料匣”)已准备好以通过将一个圆片热结合到折叠圆柱的各端部而灌封到两个pfa端部零件(或“圆片”)。折叠圆柱的边缘处的pfa圆片及fep层压膜通过暴露于加热组件5分钟(例如，3到7分钟)而软化，5分钟后，料匣下降到经软化pfa圆片中且完成灌封步骤。过滤器壳体可具有任何适用及所需大小、形状及材料，且可优选为氟化聚合物，例如聚(四氟乙烯-共-全氟(烷乙烯基醚))、全氟烷氧基烷(pfa)、全氟甲基烷氧基(mfa)或另一适合氟聚合物(例如，全氟聚合物)。如本文所描述的过滤薄膜或含有所述过滤薄膜的过滤器或过滤器组件可适用于过滤以从液体化学品纯化或去除非所需材料的方法。液体化学品可具有各种组合物中的任一者，且可为有用或用于任何应用(任何工业或商业用途)的液体化学品。如所描述的过滤器的特定实例可用于纯化用于或适用于半导体或微电子制造应用的液体化学品，例如用于过滤用于半导体光刻方法中的液体溶剂。流体可为任何流体，例如溶剂，其在用于半导体光刻方法中时必需展现极高水平的纯度，包含极低含量的溶解金属及极低含量的悬浮颗粒或其它杂质或污染物。可使用如所描述的过滤薄膜过滤的溶剂的一些特定非限制性实例包含：乙酸正丁酯(nba)、异丙醇(ipa)、乙酸2-乙氧基乙酯(2eea)、二甲苯、环己酮、乳酸乙酯、甲基异丁基甲醇(mibc)、甲基异丁基酮(mibk)、乙酸异戊酯、十一烷、丙二醇甲醚(pgme)及丙二醇单甲醚乙酸酯(pgmea)。实例：实例1：用带负电amps单体改性的ptfe表面此实例显示由带负电单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(amps)对ptfe薄膜的表面改性。此单体的带负电离子基团在图2处展示为热不稳定的。通过表面改性产生带负电ptfe薄膜。通过涂覆并入带负电单体amps的光引发的交联涂层来实现表面改性。首先，将未改性的ptfe薄膜切割成47mm直径试片，且接着浸没于100％异丙醇中以润湿所述薄膜。接着，在10％己二醇溶液中更换ipa润湿薄膜试片。接着将更换薄膜试片浸没于amps单体溶液(表1)中以使所述薄膜吸收单体溶液。从单体溶液去除试片且即刻放置于两个透明聚乙烯纸张之间且以30英尺/分钟的速度穿过融合体系统宽带uv灯。uv固化薄膜试片用水洗涤且用甲醇洗涤两次，且接着干燥。表1：amps单体溶液实例2：测定带负电ptfe薄膜的染料结合容量此实例显示可如何通过测量带正电染料分子亚甲基蓝的摄入来估算存在于经处理多孔氟聚合物薄膜上的负电荷的量。此方法用于测量涂覆于表面改性的ptfe薄膜的电荷量。首先，将各试片(例如，实例1的试片)于异丙醇中再润湿并立即放置于含有50ml稀释(0.00075％重量百分比)亚甲基蓝染料(西格玛奥德里奇(sigmaaldrich))进料溶液的50ml锥形管中且将试管封盖且旋转2小时。2小时旋转后，从亚甲基蓝溶液去除所述薄膜试片且放置于含有50ml100％异丙醇溶液的50ml锥形管中，将所述试管封盖且旋转0.5小时。在异丙醇中旋转之后，通过染蓝色以肉眼确认所述薄膜试片且干燥试片。测量稀释亚甲基蓝进料溶液的uv吸光度且与试片于其中旋转的溶液的uv吸光度进行比较。通过测定原始溶液与旋转溶液相比较的uv吸光度的差值，可计算最终“染料结合容量”(dye-bindingcapacity，dbc)且以μg染料/cm2薄膜为单位表述。此数值为薄膜的表面上的带电官能团的含量的近似值且与薄膜离子交换容量的水平相关。由带负电amps单体改性的ptfe表面的dbc经测定为24.7μg/cm2。实例3：测定带负电ptfe薄膜的热稳定性通过加热经改性的薄膜试片且测量在暴露于高温之前及之后的染料结合容量变化来测定表面改性的ptfe的热稳定性。将表面改性的ptfe薄膜试片放置于预加热烘箱中各自在范围介于200℃到340℃的温度下持续10分钟。各薄膜仅在一个温度下加热且对于单一薄膜不存在重复热暴露。在各试片暴露于热之后，使薄膜冷却且类似于实例2执行染料结合容量测试。热暴露后的dbc损耗指示带电官能团的热稳定性。由带负电amps单体改性的ptfe表面(参见实例1)的热稳定性的这些结果描绘于图2中，且指示amps单体的离子基团缺乏热稳定性。实例4：由带负电svs单体改性的ptfe表面此实例显示由带负电单体乙烯基磺酸钠(svs)对ptfe薄膜的表面改性，及由svs提供的带电官能团的热稳定性(参见图3)。通过表面改性产生带负电ptfe薄膜。通过涂覆并入带负电单体svs的光引发交联涂层，使用类似于实例1的方法(除如表2所展示的含有svs的单体溶液外)来实现表面改性。接着，使用实例2中的方法测定染料结合容量。由带负电svs单体改性的ptfe表面的染料结合容量经测定为19.8μg/cm2。最后，通过加热经改性的薄膜试片且测量在暴露于高温之前及之后的染料结合容量变化来测定由带负电svs单体改性的ptfe表面的热稳定性。由带负电svs单体改性的ptfe表面的热稳定性的这些结果描绘于图3中。表2：svs单体溶液甲醇(g)irgacure2959(g)亚甲基双丙烯酰胺(g)乙烯基磺酸钠(g)去离子水(g)100.281583.72实例5：由带负电vpa单体改性的ptfe表面此实例显示由带负电单体(乙烯基膦酸(vpa))对ptfe薄膜的表面改性及由vpa提供的带电官能团的热稳定性(参见图4)。通过表面改性产生带负电ptfe薄膜。通过涂覆并入带负电单体svs的光引发交联涂层，使用类似于实例1的方法(除如表3所展示的含有vpa的单体溶液外)来实现表面改性。接着，使用实例2中的方法测定染料结合容量。由带负电vpa单体改性的ptfe表面的染料结合容量经测定为18.4μg/cm2。最后，通过加热经改性的薄膜试片且测量在暴露于高温之前及之后的染料结合容量变化来测定由带负电vpa单体改性的ptfe表面的热稳定性。由带负电vpa单体改性的ptfe表面的热稳定性的这些结果描绘于图4中。表3：vpa单体溶液甲醇(g)irgacure2959(g)亚甲基双丙烯酰胺(g)乙烯基膦酸(g)去离子水(g)100.281583.72实例6：由带正电aptac/dadmac单体改性的ptfe表面此实例显示由带正电单体(3-丙烯酰胺基丙基)三甲基氯化铵(aptac)及二烯丙基二甲基氯化铵(dadmac)对ptfe薄膜的表面改性。通过表面改性产生带正电ptfe薄膜。通过涂覆并入带正电单体aptac的光引发交联涂层来实现表面改性。首先，将未改性的ptfe薄膜切割成47mm直径试片，且接着浸没于100％异丙醇中以润湿所述薄膜。接着，在10％己二醇溶液中更换ipa润湿薄膜试片。接着将更换薄膜试片浸没于aptac/dadmac单体溶液(表4)中以使所述薄膜吸收单体溶液。从单体溶液去除试片且即刻放置于两个透明聚乙烯纸张之间且穿过融合体系统宽带uv灯。uv固化薄膜试片用水洗涤且用甲醇洗涤两次，且接着干燥。表4：aptac/dadmac单体溶液实例7：测定带正电ptfe薄膜的染料结合容量此实例显示可如何通过测量带负电染料分子丽春红(ponceau)s的摄入来估算正电荷的量。此方法用于测量涂覆于表面改性的ptfe薄膜的正电荷的量。首先，将各试片于异丙醇中再润湿并立即放置于含有50ml稀释(0.0025％重量百分比)丽春红s染料(西格玛奥德里奇)进料溶液的50ml锥形管中且将试管封盖且旋转2小时。在2小时旋转后，从丽春红溶液去除所述薄膜试片且放置于含有50ml100％异丙醇溶液的50ml锥形管中，将所述试管封盖且旋转0.5小时。在异丙醇中旋转后，通过染红色以肉眼确认薄膜试片且干燥试片。测量丽春红s进料溶液的uv吸光度且与其中已旋转试片的溶液的uv吸光度进行比较。通过测定原始溶液与旋转溶液相比较的uv吸光度的差值，可计算最终“染料结合容量”(dbc)且以μg染料/cm2薄膜为单位表述。此数值为薄膜的表面上的带电官能团的含量的近似值且与薄膜离子交换容量的水平相关。由带正电aptac/dadmac单体改性的ptfe表面的dbc经测定为7.34μg/cm2。实例8：测定带正电ptfe薄膜的热稳定性通过加热经改性的薄膜试片且测量在暴露于高温之前及之后的染料结合容量变化来测定表面改性的ptfe的热稳定性。将表面改性的ptfe薄膜试片放置于预加热烘箱中各自在范围介于200℃到340℃的温度下持续10分钟。各薄膜仅在一个温度下加热且对于单一薄膜不存在重复热暴露。在各试片暴露于热之后，使薄膜冷却且类似于实例7执行染料结合容量测试。热暴露后的dbc损耗指示带电官能团的热稳定性。由带正电aptac/dmam单体改性的ptfe表面的热稳定性的这些结果描绘于图5中。图5展示aptac/dadmac单体的带正电离子基团的热稳定性。还发现来自不同单体(即三烯丙基胺(taa)单体)的另一带正电离子基团为热不稳定的。实例9：由带正电(1-乙烯基咪唑)单体改性的ptfe表面此实例显示由带正电单体1-乙烯基咪唑对ptfe薄膜的表面改性及由1-乙烯基咪唑提供的带正电的官能团的热稳定性(参见图6)。通过表面改性产生带正电ptfe薄膜。通过涂覆并入带正电单体(1-乙烯基咪唑)的光引发交联涂层，使用类似于实例6的方法(除如表5中展示的含有(1-乙烯基咪唑)的单体溶液外)来实现表面改性。接着，使用实例7中的方法测定染料结合容量。通过带正电(1-乙烯基咪唑)单体改性的ptfe表面的染料结合容量经测定为65.1μg/cm2。最后，通过加热经改性的薄膜试片且测量在暴露于高温之前及之后的染料结合容量变化来测定由带正电(1-乙烯基咪唑)单体改性的ptfe表面的热稳定性。由带正电(1-乙烯基咪唑)单体改性的ptfe表面的热稳定性的这些结果描绘于图6中。表5：(1-乙烯基咪唑)单体溶液甲醇(g)irgacure2959(g)亚甲基双丙烯酰胺(g)(1-乙烯基咪唑)(g)去离子水(g)100.2810.588.22实例10：通过利用经热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜过滤而从异丙醇去除金属此实例显示经热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜在过滤期间减少异丙醇中的金属的能力。使用类似于实例4的方法制备带负电ptfe薄膜，且将其切割成47mm薄膜试片。通过用10％hcl洗涤数次，随后浸泡在10％hcl中隔夜并利用去离子水平衡且固定到清洁47mm过滤器组合件(savillex)中来调节这些薄膜试片。用亦为应用溶剂的异丙醇千兆(kmg)冲洗隔膜及过滤器组合件。作为对照样品，亦使用相同方法来制备天然未改性的ptfe且调节并固定到过滤器组合件中。应用溶剂外加有靶标浓度为各金属5ppb的conostan油分析标准物s-21(scpscience)。为测定过滤金属去除性能，金属外加应用溶剂以10ml/min穿过含有各过滤器的相应47mm过滤器组合件且将滤过物以50、100及150ml收集到清洁pfa缸中。使用icp-ms测定金属外加应用溶剂及各滤过物样品的金属浓度。结果表示表6中的总金属去除(％)及图7中100ml滤过物下的单独金属去除％。当与未改性薄膜进行比较时，经热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜展示从异丙醇去除金属(包含锂、钠、镁、铝、钙、钛、钒、铬、锰、铁、镍、铜、锌、银、镉、锡、钡及铅)的改进能力。表6：利用经热稳定带负电单体svs改性的ptfe及未改性的ptfe薄膜的从ipa的总金属去除(％)实例11：通过利用经热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜及经热稳定带正电(1-乙烯基咪唑)单体改性的ptfe表面过滤而从nba去除金属此实例显示经热稳定带负电单体svs或热稳定带正电单体(1-乙烯基咪唑)改性的两个ptfe薄膜在过滤期间减少异丙醇中的金属的能力。使用类似于实例4及实例9的方法来制备带电ptfe薄膜，且将其切割成47mm薄膜试片。通过用10％hcl洗涤数次，随后浸泡在10％hcl中隔夜并利用去离子水平衡且固定到清洁47mm过滤器组合件(savillex)中来调节这些薄膜试片。薄膜及过滤器组合件用异丙醇千兆(kmg)冲洗，随后用乙酸正丁酯(nba)冲洗。作为对照样品，亦使用相同方法来制备天然未改性的ptfe且调节并固定到过滤器组合件中。应用溶剂外加有靶标浓度为各金属5ppb的conostan油分析标准物s-21(scpscience)。为测定过滤金属去除性能，金属外加应用溶剂以10ml/min穿过含有各过滤器的相应47mm过滤器组合件且将滤过物以50、100及150ml收集到清洁pfa缸中。使用icp-ms测定金属外加应用溶剂及各滤过物样品的金属浓度。结果描绘为表7中的总金属去除(％)及图8中的100ml滤过物下的单独金属去除％。当与未改性的薄膜进行比较时，经热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜及经热稳定带正电单体(1-乙烯基咪唑)改性的ptfe展示从nba去除金属(包含硼、钠、镁、铝、钙、钛、钒、铬、锰、铁、镍、铜、锌、钼、银、镉、锡、钡及/或铅)的改进能力。表7：通过利用经热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜及经热稳定带正电(1-乙烯基咪唑)单体改性的ptfe表面及未改性的ptfe薄膜过滤而从nba去除金属。实例12：由经热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜及由热稳定带正电(1-乙烯基咪唑)单体改性的ptfe表面的g25珠粒的过滤保留率针对由热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜及由热稳定带正电(1-乙烯基咪唑)单体改性的ptfe表面测定g25珠粒(0.025μm绿色荧光聚合物微粒，fluoro-max)的过滤保留率且与未改性的ptfe薄膜进行比较。在去离子水中制备具有0.1％triton-x(sigma)的8ppbg25珠粒的进料溶液。将薄膜卷切割成47mm大小的薄膜试片，用异丙醇润湿，且将薄膜固定到过滤器组合件中。将含有润湿薄膜的隔膜组合件用去离子水冲洗，随后用含0.1％triton-x的去离子水冲洗。由g25及triton-x制备的溶液经由薄膜过滤且以0.5、1、2、3及4％单层的经计算珠粒负载收集滤过物。通过使用荧光分光光度计计算g25珠粒浓度将收集的滤过物样品与8ppbg25珠粒0.1％triton-x进料溶液进行比较。薄膜的各单层的去除％图示于图9中。当相较于未改性的薄膜时，经热稳定带负电单体svs改性的ptfe薄膜及经热稳定带正电单体(1-乙烯基咪唑)改性的ptfe两者都展示改进的g25珠粒保留率。当前第1页12