粒子分配装置和在移动支架上形成粒子层的方法与流程

本申请是分案申请，原申请的申请日为2013年8月20日，中国申请号为201380054689.x，国际申请号为pct/us2013/055655，发明名称为“粒子分配装置和在移动支架上形成粒子层的方法”。

相关申请的交叉引用

本申请主张于2012年8月21日提交的美国临时专利申请第61/691,513号的优先权，该美国临时专利申请第61/691,513号主张于2011年1月19日提交的美国专利申请第12/997,343号的权益并且是其部分继续申请，该美国专利申请第12/997,343号主张在2009年6月12日提交的国际专利申请号pct/us2009/047286的优先权，它们的全部内容在此通过引用并入。

领域

本主题涉及用于分配粒子、尤其是粉末状或颗粒状材料(如盐)以在移动基底上形成均匀层的装置和相关方法。

背景

使用具有一种或两种多孔、有纹理和/或微结构化表面的聚合物膜或树脂膜的多种技术和应用是已知的。在使用这种多孔表面膜的许多应用中，重要的是膜表现出相对均匀的厚度或其它特性。

早先研发了微型压花、照相平版法、刻蚀法和激光穿孔等方法以在聚合物层或树脂层的表面或其表面上产生纹理和微结构。虽然这些方法中的一些鉴于经济和技术问题是有利的，但它们通常在聚合物层或树脂层中缺乏有效地和/或有力地生产某些支状和/或闭合回路空隙结构的能力。另外，一般而言，这些方法可能不是很好地适于在聚合物基质中生产互相连接孔的内部网络。

在某些技术中，使可溶解的颗粒状或粒子材料的一个或多个层沉积是已知的。在形成可溶解材料的层之后，侵入的可流动材料被引入到粒子层的空隙或者孔中。在固化可流动材料之后，可溶解的颗粒状材料被去除，如通过暴露于冲洗液体或者溶剂(一种或多种)。所得的层可以表现出多孔、有纹理和/或微结构化表面和/或内部。尽管在某些方面令人满意，但为了形成具有均匀的性能、特征和/或厚度的层或区域，改进是需要的。

因此，这将有利于提供用于形成具有多孔、有纹理和/或微结构化表面，并且其表现出具体定制的性能(如均匀的厚度和其它方面)的聚合物膜或树脂的设备、系统和/或方法。

概述

与先前已知技术相关的困难和缺点在本产品、系统和方法中解决如下。

在一个方面中，本主题提供了粒子分配装置，其包括用于保留待分配的粒子的容器。该容器包括至少一个侧壁，从而限定内部区域。该装置还包括配置在容器的内部区域的至少一个平面叶片构件。并且，该装置另外包括配置在容器下方的可移动筛目网。该筛目网具有被选择以允许至少90％的粒子从中通过的筛目大小。

在另一个方面中，本主题提供了粒子分配装置，其包括用于保留待分配的粒子的容器。该容器包括至少一个侧壁，从而限定内部区域。该装置还包括配置在容器的内部区域的至少一个平面叶片构件。该装置还包括配置在容器下方的可移动筛目网。并且，该装置进一步包括配置在至少一部分筛目网和容器下方的可移动支架网。

在又一个方面中，本主题提供了用于生产分层材料复合物的系统，所述分层材料复合物包括粒子材料的上层、粒子材料的下层和聚合物材料的中间层。该系统包括可移动支架网。该系统还包括用于分配聚合物膜的设备。该系统还包括粒子分配装置，其包括(i)用于保留待分配的粒子的容器，该容器包括至少一个侧壁，从而限定内部区域，(ii)配置在容器内部区域的至少一个平面叶片构件，和(iii)配置在容器下方的可移动筛目网。用于分配聚合物膜的设备被定位以将聚合物膜分配在可移动支架上，并且粒子分配装置被定位以将粒子分配在聚合物膜或可移动支架上。

在又一个方面中，本主题提供了用于在支架上、尤其是在移动支架上形成粒子层的方法。该方法包括提供如本文所述的粒子分配装置，所述粒子分配装置通常包括容器、配置在容器中的至少一个平面叶片和配置在容器下方的筛目网。该方法还包括将粒子沉积在容器中并启动分配装置，以使筛目网从容器下通过并且粒子从容器中分配出，通过移动筛目网，到达支架上，从而形成粒子层。

和在另一方面中，本主题提供了在移动支架上形成粒子层的方法。该方法包括提供可移动筛目网和定向筛目网以在移动支架上方并且相对于移动支架以倾斜角度延伸。该方法还包括将筛目网以对应于移动支架速度的速度线性位移。该方法还包括将粒子在筛目网上分配并且分配到以倾斜角度定向的筛目网的至少一部分上。粒子穿过移动筛目网，到达移动支架上，从而形成粒子层。

应了解，本文所述的发明主题能够具有其它及不同的实施方式，并且其数个细节能够在各个方面进行修改，而所有这些都不背离所要求保护的发明主题。因此，应将附图和说明书视为说明性而非限制性。

附图简述

图1是根据本主题的粒子分配装置的示意性透视图。

图2是根据本主题的粒子分配装置的另一个示意性透视图。

图3是根据本主题的粒子分配装置的另一个示意性透视图。

图4是根据本主题的粒子分配装置的俯视平面图。

图5是在使用中并含有待分配的粒子材料的粒子分配装置的详细透视图。

图6是在使用中并含有待分配的粒子材料的装置的另一个详细透视图。

图7是在使用中的装置的详细透视图，其图解通过装置在移动基底上沉积的粒子材料的层。

图8是在使用中的装置的另一个详细透视图，其图解通过装置在移动基底上沉积的粒子材料的层。

图9是过程示意图，其图解使用根据本主题的装置的方法。

图10是另一个过程示意图，其图解根据本主题的系统。

图11是另一个过程示意图，其图解根据本主题的装置和方法的另一个方面。

图12是根据本主题的粒子分配装置的另一个示意性透视图。

图13是根据本主题的粒子分配装置的另一个示意性透视图。

图14是根据本主题的粒子分配装置的另一个示意性透视图。

图15是根据本主题的粒子分配装置的另一个示意性透视图。

图16是使用分配装置产生的粒子层的测量密度的图。

实施方式详述

根据本主题，提供粒子分配系统。该系统通常包括一个或多个用于接收、保留和/或分配粒子材料(一种或多种)的容器。该系统还包括至少部分地配置在容器(一个或多个)中的一个或多个往复或振动叶片。该系统还包括在容器下方定向的移动筛目网。该系统还包括用于将振动运动施加或传送到容器、叶片和/或筛目网的组件或系统。

在将粒子材料(一种或多种)沉积或放置在容器中并与叶片接触，使筛目网通过容器下方和振动至少一个容器、叶片(一个或多个)和筛目网后；容器中的粒子材料通过重力以相对均匀的方式分配到容器下方的移动筛目网。设定筛目网的大小，即，设定筛目中所限定的开口的大小，以使颗粒从筛目网的一侧或一面穿过筛目开口到筛目的另一侧或一面。在许多应用中，应考虑的是，然后将粒子沉积在定位于筛目网下方的基底上。并且在某些应用中，基底可以是具有对应于筛目网速度的线性速度的移动带。本主题的这些方面以及其它细节和特征都在本文中进行更加详细的描述。

一系列广泛的一种或多种颗粒状固体材料可与粒子分配系统同时使用。类似地，一种或多种形状和/或大小的颗粒可任选地用于获得期望的颗粒大小分布。所选择的大小(一种或多种)、形状(一种或多种)和/或材料(一种或多种)取决于最终期望的中间复合材料和/或最终结构化/多孔材料。可分配的颗粒状固体的实例包括但不限于，例如，caco3、nacl、kcl、na2so4、na2s2o5等。一般而言，颗粒状固体可以是不同化学性质、大小和形状的固体颗粒的混合物。颗粒状固体可以是可溶于给定溶剂或溶剂混合物的材料。任选地，颗粒状固体可包含不溶于特定溶剂的材料。例如，颗粒状固体可以是氯化钠(即，水溶性的)和二氧化钛(即，水不溶性的)粉末的混合物。典型地，待分配的粒子具有从约1微米至约200微米的平均颗粒直径或者跨距，并且更典型地是从约5微米至约100微米。但是，应考虑的是，较大和/或较小的粒子可以使用本主题进行分配。当使用相对大的粒子(如大颗粒的盐)时，盐粉末通常磨成或者形成较小的颗粒。所得的粒子材料然后被筛选以得到较小范围的颗粒大小。较大的颗粒可以用于形成具有相对大的孔的制品(如在本文中更加详细的描述)，而较小的颗粒可以用于形成具有较小的孔大小的制品(同样在本文中更加详细的描述)。

当压缩时，盐粒通常开始互相接触。在从可流动的聚合物材料中侵入时，聚合物将盐粒之间的间隙填满。当盐被冲洗掉时，所得的材料结构包括通道，其特在在于具有孔跨距或直径——即，横向于通道纵轴的最大尺寸；和孔喉，即，横向于纵轴的孔的最小直径。通道是在盐粒被冲洗掉之前所位于的孔或空隙区域。由于聚合物是相对粘的，孔喉是由将盐粒之间所有间隙填满的聚合物材料的失效而引起的。当使用本文中所述的分配装置分配粒子，然后形成同样在本文中所述的微结构化聚合物层时；通常，从约5:1至约7:1的尺寸比存在于所得的聚合物层中的孔跨距和孔喉之间。因此，如果孔的直径或者跨距为10微米，则最窄的孔喉为约2微米。因此，本主题能够形成具有特定尺寸特征的微结构化聚合物层。这对于形成用于特定的应用如用于过滤介质的材料是可取的。过滤介质通常呈现具有一定尺寸的孔喉和/或孔通道。

在某些实施方式中，待分配的粒子材料(如盐粒)可以涂有功能材料。在形成多孔产品(本文中更加详细的描述)时，功能材料可以是不溶性涂层材料。在被聚合物侵入之后，当形成多孔产品时，盐可以被去除，如通过冲洗，留下多孔聚合物与功能涂层材料。

颗粒大小分布可以改变，因此孔大小分布也可改变。如前所提到的，在研磨或其它颗粒大小减少操作之后，粉末被筛选以得到较小范围的颗粒大小。通常，大小范围越小，在最终的材料中的孔大小越均匀。由于聚合物将无法侵入所有的间隙，包括盐中的较小尺寸的颗粒，所以孔喉可能变得更大。

图1-3是根据本主题的粒子分配装置10的不同示意图。装置10包括用于接收和/或保留待分配的粒子材料的容器20。容器20可以以各种不同的形式、形状和大小提供。在参考图中描绘了顶部敞开的矩形或正方形容器。在某些版本中，容器20没有底壁或者基底。如本文中更加详细的描述，容器定位于筛目网正上方，所以网充当容器的底部。但是，本主题包括具有底壁或者基底的容器。这样的底壁可设有孔或者图案化开口或者开口布置，其被定制以提供被分配的粒子的型式或者数量的。如果使用底壁中所限定的开口，则开口几乎可以是任何形状和/或大小。

装置10还包括至少部分地配置在容器20内的一个或多个往复或振动构件。在参考图所描述的实施方式中，阐述了一组间隔开并且平行的叶片30。在某些实施方式中，往复或振动构件是以叶片30的形式。这些叶片构件延伸到容器20中。在将粒子材料沉积在容器20中用于随后的沉积时，叶片30接触材料。在分配装置的某些实施方式中，叶片可以被配置以将容器划分或分离成不同的部分或室。一个或多个、或者每个部分可以然后接收不同类型的粒子材料。粒子材料可以包含具有不同大小、不同组成或者不同性能的颗粒。还应考虑的是，某些部分可以接收不同粒子材料的组合。而且，每个部分或室可以进一步划分或分离成更小的室或者亚室。这些策略显著增加了分配装置10的使用范围和操作灵活性，尤其是对于生产具有在膜的厚度和/或在交叉方向上——即，本文中更加详细描述的横向于移动筛目网的方向——有所改变的性能和/或组成的多孔膜或制品。

在某些版本中，装置10还包括多个辊40，所述辊40在参考图中被指定为包括辊40a、40b、40c和40d。每个辊被可旋转地安装并由框架组件支撑。例如，上面的框架构件70支撑辊40a和40b。而下面的框架构件72支撑辊40c和40d。

辊，统称为辊40，支撑并引导连续的筛目网50。筛目网50限定了外表面52以及相反定向的内表面54。如参考图中所示，筛目网50和相关的辊40被定位以使筛目网50在容器20下方通过。通常，容器20被定位在由辊40和在其间通过的筛目网50限定的的内部区域中，并且在至少两个辊(如辊40c和40d)之间。但是，本主题包括一系列广泛的其它结构和布置。

筛目网50可以以一系列广泛的结构提供。通常，网50从容器20下面紧密通过。筛目网50通常至少部分地由薄的柔性网筛材料形成，所述薄的柔性网筛材料沿其表面限定了相对大量的孔。孔延伸穿过筛目网50的厚度。筛目网中的孔的大小或跨距通常根据待分配的粒子材料的颗粒大小或大小范围而选择。在某些应用中，设定筛目网的孔的大小，以使最小比例的待分配的粒子可以穿过筛目网。例如，对于某些应用，筛目网被选择以使至少90％的待分配的粒子可以穿过筛目网。例如在其它应用中，筛目网被选择以使至少95％的待分配的粒子可以穿过筛目网。例如还有在其它应用中，筛目网被选择以使至少99％的待分配的粒子可以穿过筛目网。在另一个实施例中，如果待分配的粒子材料具有从10至100微米的颗粒大小分布，则为了使小于80微米的颗粒沉积并且使具有大于80微米大小的颗粒保留或者不沉积，使用具有80微米的开口的筛目是有用的。在又一个实施例中，如果筛目网50包括具有不同大小的开口——如在网方向或者在交叉方向——的筛目区域，则分配的粒子的最大颗粒大小可以仅通过将筛目网50的所期望的区域对准容器20下方而控制。尽管不希望被限制于任何特定的筛目大小，但从约200微米至250微米的典型的筛目开口适于许多应用。一系列广泛的筛目网筛材料可以用于筛目网50。例如，可以使用丝网筛材料。此外，可以使用包括编织和/或非编织材料的织物材料。还应考虑的是，穿孔板或膜可以用于筛目网。一系列广泛的编织丝布产品是从mcmaster-carrofelmhurst,illinois商业上可获得的。编织丝布的具体非限制的实例包括筛选颗粒的类型304、316和430不锈钢编织丝布、电焊丝布、卷曲空格布和包括聚酯、聚丙烯或其它合适的聚合物材料的模制塑料网。定制的网或者筛目是从来源如interplexindustries,inc.ofcollegepoint,newyork商业上可获得的。

在某些实施方式中，筛目网50包括柔性材料如弹性材料或者橡胶材料沿网50的一面或两面的的一个或多个(具体地两个)凸起区域80。通常，凸起区域配置在筛目网50的外表面上。当使用柔性材料的多个凸起区域时，区域可以相隔开并且相互平行定向。从筛目网50的外表面52所测量的凸起区域80的高度相当于要被沉积在基底上的粒子材料的层的期望厚度，并且在本文中进行更加详细的描述。凸起区域(一个或多个)80的典型厚度范围包括从约0.01英寸至约0.50英寸，更具体地从约0.0625英寸至约0.125英寸。但是，应理解，本主题可以使用具有小于或者大于这些尺寸的高度的凸起区域(一个或多个)。在分配装置的某些版本中，凸起区域(一个或多个)可能不是必要的或者期望的。适当拉紧的筛目——同调节容器和筛目网之间距离的控制设备一起——可以足够控制沉积材料的层的厚度。

装置10通常定位于支架基底60的要在其上沉积粒子材料的区域上方。如本文中更加详细的解释，基底60通常在装置10下方移动或者线性位移并通过。一个或多个主要的辊62在接收粒子材料之前和/或之后可以用于供给、驱动和/或收集基底60。

在某些版本中，装置10还包括振动设备，其在操作时产生可以传送到装置10的一个或多个组件的往复或振动运动。该策略与被动振动同时产生本文更加详细描述的主动振动。通常，振动设备是以在材料处理领域已知的、商业上可获得的振荡器、工业振动器等形式。商业上可获得的工业振动器的实例是由mcmaster-carr提供的那些。还应考虑的是，分配装置的一个或多个组件的振动可通过声学装置——如通过使用在听得见的频率范围或者超声波频率范围中发出声音的扩音器——而引起。振动设备与至少一个叶片构件振动连通放置，以使由振动设备产生的振动运动传送到至少一个叶片构件，导致至少一个叶片构件经历振动运动。在某些应用中，振动设备还与筛目网振动连通放置。这可以通过将振动设备与多个辊40的一个或多个(如它们相对应的支架42)振动连通放置而实现。传送到辊(一个或多个)的振动运动将然后传送到筛目网50。振动连通通常是由在振动设备和要振动的组件(例如，叶片30和/或辊40)之间的机械啮合或连接建立。当使用装置10的一个或多个组件如所提到的振荡器或者工业振动器的主动振动时，振动的频率通常是从约100循环/分钟至约30,000循环/分钟，并且更通常是从约500循环/分钟至约10,000循环/分钟。在工业中，当表达振动频率时，技工可以使用术语“振动每分钟”而不是循环每分钟。所使用的具体的振动频率或者频率范围取决于多种因素，如待分配的粒子材料的通过量或者数量、粒子材料的性能和其它因素。装置10还可以被配置以促进粒子分配而没有主动振动。被动振动主要是由相对移动筛目网的叶片边缘的接触或者摩擦引起的叶片的振动而产生。在某些应用中，分配装置可以被配置以通过使用被动振动来促进粒子分配。在本主题的这种版本中，诸如振荡器和工业振动器的主动振动组件可能不需要。被动振动的频率和振幅取决于多种因素，这些因素包括如筛目网的速度、叶片(一个或多个)的大小和重量、接触面之间的摩擦因子以及粒子材料的特征。通常，被动振动的频率可以在先前提到的主动振动的频率范围内。振动(被动或主动)可以是线性的或者可以是两维的或三维的。

在本主题的某些版本中，可优选使用一种或多种气动活塞振动器以为粒子分配装置提供线性振动。气动活塞振动器的优选的非限制性实例是从houstonvibrator,ltd.ofhouston,texas商业可获得的fplf系列线性气动活塞振动器。fplf系列包括具有范围从4.8磅至980磅的输出力和从1,800至11,500振动每分钟(vpm)的频率的多种型号。

图4是粒子分配装置10的俯视图。如所示，容器20被中心配置在辊之间，并且多个叶片30彼此均匀间隔的排列在容器20内并互相平行定向。图4示意性地图解辊40a和40b的每端与振动设备100振动连通放置的结构。振动设备100产生主动振动并且可以如前所描述的那样，例如，以振荡器和工业振动器的形式。

图5是在使用中并含有待分配的粒子材料14的装置10的详细透视图。容器20定位于筛目网50上方并且通常在网50上的两个脊80之间。一个或多个支架构件74可以包括在装置10中并且可选择地固定到容器20，以向装置10和/或容器20提供额外的支撑和/或刚性。保留在容器20中的粒子材料14配置在一组叶片30之间并且通常在其旁边。在装置10的操作期间，振动运动传送到叶片30从而促进材料14从容器20到——在容器20下方沿箭头a的方向行进的筛目网50的重力分配。

图6是在使用中的装置10的另一个详细透视图。显示出从筛目网50的外表面52向外延伸的筛目网50的两个凸起脊80。脊80通常从筛目网50的外表面52向外凸出相当于沉积粒子材料14的层的期望高度的距离。通常并且如前所提到的，图6中作为h显示的脊80的高度，是从约0.01英寸至约0.50英寸，并且通常从约0.0625英寸至约0.125英寸。通常，凸起区域或者脊80的厚度相当于被沉积的盐床或者粒子层的厚度。通常，当完全压缩时，相比于分层排列的最终厚度，过量的盐被沉积。理论上，过量是相对少的。例如，如果25微米的膜用于制造分层排列，则当聚合物材料注入盐层中时，聚合物材料层的厚度可以扩大到约100微米。在这种情况下，在盐已经被完全压缩之后，即，本文更加详细描述的通过最大压力区，被沉积的盐的每层应具有大于50(100除以2)微米的厚度。被沉积的盐通常具有小于压缩后的盐密度的密度。沉积的盐的密度可以通过将筛目以移动网的方向向下倾斜而控制到一定范围。倾斜越大，密度越高。这方面以及相关方法和装置在本文中进行更加详细的描述。排出分配装置的盐的密度可以是从约0.5至约1.0g/cm³；而在完整过程之后，密度通常明显更高，例如，1.4或者1.5g/cm³。

图7是在操作中的装置的另一个详细透视图。图7描绘了定位于容器20下游的可选择的刮刀构件90。在某些应用中，在分配粒子材料14期间，较小比例的材料没有穿过筛目网50，而是沿着网50的内表面54输送。刮刀构件90与网50的内表面54紧密近距离地放置或者在某些应用中与网50的内表面54紧密接触，以从网50中除去和/或移去任何粒子材料14。虽然刮刀90可以位于整个装置10上的多个位置，但在某些版本中刮刀90可以贴近辊(如辊40d)的后面并且沿着网50的垂直部分定位。该位置通常是沿方向b移动的网50与沿方向c移动的移动基底60脱离或分离的位置。移动基底60传送从装置10中沉积的分配粒子材料14的层110。

图8是图解装置10下游的的区域的另一个详细视图，其显示了在移动基底60上的分配粒子材料的层110。补充的辊130的一个或多个组件可以设置在装置10的下游，以适当地拉紧和/或引导基底6沿方向c移动并传送分配的粒子材料14的层110。

图9是图解使用本主题和/或其方面来形成多孔材料的方法200的过程示意图。过程200通常包括一个或多个操作，以形成图9中指定为复合物a的分层材料复合物。复合物a包括第一粒子材料的上层205、第二粒子材料的下层215和聚合材料的中间层210。第一粒子材料和第二粒子材料可以是相同的，或者可以彼此不同。通常，第一和第二粒子材料是可溶或者可溶解于本文更加详细描述的冲洗液体。通过本文描述的技术和设备将粒子材料的层210和215沿着聚合材料的中间层210沉积。通常，层205和215通过使用先前所述的分配装置10或其变型而沉积。

在形成材料复合物a之后，热量和压力在250处被施加，从而形成压缩的材料复合物b。复合物b通常包括来自层205的粒子材料的上层220、来自层215的粒子材料的下层230和中间层225。由于在250热量和压力的施加，在中间层225中的聚合物材料变成可流动的并且在层220和230中的颗粒之间的空隙部分之间流动。而且，由于在250处压缩力的施加，在上层和下层中以及通常沿着与中间层的界面的粒子材料被移置或者推进到中间层。因此，尽管图9中所示的复合物b是用在层220、225和230之间的清晰、明确的分隔线描绘的，但应理解，在许多复合物中，在层之间的很好界定的界面是不存在的。

过程200还包括在260处的一个或多个冲洗操作。冲洗操作涉及将溶解(dissolve或solubilize)粒子材料的一种或多种液体如溶剂施加在如复合材料b中的层220和230中。冲洗操作260还除去位于复合物b的中间层225的所有或者一部分粒子材料。该粒子材料的除去产生如图9中所示的微结构化或者多孔膜或者制品235。

图10是根据本主题的系统300的示意图。系统300可以用于形成图9中所述的多孔制品235。系统300通常包括在图10中显示为305和310的一对粒子分配装置。分配装置305将粒子材料的层302沉积在移动支架360上。移动支架360可以是以各种形式和结构。通常，移动支架360是在一个或多个辊(如图10中所述的辊350和355)之间延伸并且由其提供动力的连续支架或者传送带。分配装置310将粒子材料的层304沉积在聚合物膜上，其同样在本文中更加详细的描述。粒子材料302和304可以是相同的或者彼此不同。粒子分配装置305和/或310中的一个或者两个都可以是以先前所述的、图1-8中所述的装置10的形式。任选地，装置305和/或310可以与先前所述的装置10不同。

粒子材料的两层302和304在聚合物材料的层(如树脂膜320)旁边形成并且被其分开。卷筒聚合物膜320显示为315和以箭头w的方向适当地分配到系统300中位于分配装置305和310之间的辊316处。系统300包括用于将聚合物膜320分配到支架360上的设备。因此，形成了与结合图9先前所述的材料复合物a相似的材料的分层排列。材料的分层排列传送到图10中所示的汇合区340，并且包括粒子材料的上层304、在上层下方的聚合物膜的层320、在膜320下方的粒子材料的下层302和支撑并接触材料下层302的移动支架360。

当进入汇合区340时，先前提到的材料的分层排列经受热和压力的施加。热量和压力通常同时并通过使用在图10中通常显示为385的双带压力机而施加。

双带压力机385通常包括一对辊320和325以及以箭头y的方向、在辊320、325之间移位的连续的基底330。移动基底330的速度被调节以匹配或对应于以箭头x的方向移动的支架360的速度。因此，应理解，先前提到的材料的分层排列被配置在移动基底330和360之间。配置在基底330和360之间的分层排列在站375和380处经受热和压力的施加。被施加的热和压力的程度通常是足以至少部分地熔化聚合物膜320并且导致聚合物材料在邻近层中的颗粒302、304之间流动的量。在某些应用中，可能还期望提供次要的定径辊327，所述辊327与辊325隔开规定的距离从而产生具有期望厚度的分层材料复合物。图10中所述的适于用作组件385的双带压力机是从hymmenofgermany以名称isopressdoublebeltpress商业上可获得的。

当退出双带压力机385时，分层材料复合物相当于图9中所示的复合物b。所得的复合物以下游方向z被定向到一个或多个操作，如冷却和/或冲洗操作。

图11是另一个过程示意图，其图解粒子分配装置的另一个实施方式。图11中所示的装置400包括具有至少一个延伸到容器430的内部中的叶片(没有显示)的粒子容器430。应当理解，待分配的粒子材料沉积在容器430中，在如通常结合装置10所述的叶片之间并与其接触。装置400还包括在辊440a、440b、440c和440d周围延伸的移动筛目网420。筛目网420可以包括在筛目网420的一面或者两面上的柔性材料的一个或多个凸起区域或脊(没有显示)。筛目网420以箭头s的方向移位。当网420在容器430下方通过时，移动支架410设置在筛目网420下方。移动支架410以箭头v的方向并以等于或基本上等于筛目网420速度的速度移位。

如前所提到的，使用本主题装置沉积的粒子的密度可以通过以角度——尤其是当筛目网从容器下通过时以向下的角度——定向筛目网而至少部分地控制。通常，筛目网的向下定向的角度越大，沉积粒子的所得密度越大。图11中所示的装置400对移动网420使用特定的定向，其中当网420从容器430下或者至少从待沉积的容器中的粒子材料下通过时，网420以角度向下延伸穿过容器430的第一长度部分；并且当筛目网420从容器430的其余第二长度部分下通过时，筛目网通常水平地并且与配置在移动网420下方的移动支架410平行地延伸。筛目网420的向下定向的角度显示在图11中作为角度q，并且范围可以从约1°至约30°或者更大，具体地从约2°至约10°。因此，筛目网420的该部分与移动支架410不平行。应理解，本主题不限于这些角度中的任何一个，并且包括小于或者大于这些角度的角度的向下和向上定向。移动网420可以沿着向下的方向延伸穿过容器的整个长度尺寸。可选地并且如图11中所示，筛目网420可以仅对于容器420的一部分长度(如长度部分l1)以向下的方向延伸。筛目网420然后继续以大体上水平的定向并且平行于支架410从容器430下通过，穿过容器的其余长度部分l2。如图11中所示，长度部分l1和l2的总和等于采取方向s和v的容器430的总长度，相当于移动筛目网420和移动支架410。尽管图11示意性地显示出在长度部分l1中的筛目网420的向下定向近似为容器430的总长度的50％，但应当认识到，长度部分l1几乎可以是总容器长度的任何部分。对于某些实施方式，筛目网的倾斜部分的长度小于容器430的长度。对于图11中所描述的实施方式，由于移动筛目网420的向下定向，在移动支架410上的位置452处的沉积粒子的密度将小于在支架410上的位置454处的沉积粒子的密度。如果存在振动(主动或者被动)，则当位置452与454比较时这种振动可以进一步促进密度的增加。沉积粒子的密度的进一步增加可发生在长度部分l2，如在位置454处的密度与位置456处的密度的比较中。

图12-15是根据本主题的另一粒子分配装置500的不同示意图。装置500包括用于接收和/或保留待分配的粒子材料的容器520。容器520可以以各种不同的形式、形状和大小提供。在参考图中描绘了顶部敞开的矩形或正方形容器。在某些版本中，容器520没有底壁或者基底。如本文中更加详细的描述，容器定位于筛目网正上方，所以网充当容器的底部。但是，本主题包括具有底壁或者基底的容器。这样的底壁可设有孔或者图案化开口或者开口布置，其被定制以提供被分配的粒子的型式或者数量。如果使用底壁中所限定的开口，则开口几乎可以是任何形状和/或大小。

装置500还包括至少部分地配置在容器520内的一个或多个往复或振动构件。在参考图所描述的实施方式中，阐述了一组间隔开并且平行的叶片530。在某些实施方式中，往复或振动构件是以叶片530的形式。这些叶片构件延伸到容器520中。在将粒子材料沉积在容器520中用于随后的沉积时，叶片530接触材料。在分配装置的某些实施方式中，叶片可以被配置以将容器划分或分离成不同的部分或室。一个或多个、或者每个部分可以然后接收不同类型的粒子材料。粒子材料可以包含具有不同大小、不同组成或者不同性能的颗粒。还应考虑的是，某些部分可以接收不同粒子材料的组合。而且，每个部分或室可以进一步划分或分离成更小的室或者亚室。这些策略显著增加了分配装置500的使用范围和操作灵活性，尤其是对于生产具有在膜的厚度和/或在交叉方向上——即，本文中更加详细描述的横向于移动筛目网的方向——有所改变的性能和/或组成的多孔膜或制品。

在某些版本中，装置500还包括多个辊540，所述辊540在参考图中被指定为包括辊540a、540b、540c和540d。每个辊被可旋转地安装并由框架组件支撑。例如，上面的框架构件570支撑辊540a和540b。而下面的框架构件572支撑辊540c和540d。图13-15图解装置500，其中下面的框架构件572中的一个被去除以进一步展现装置。

辊，统称为辊540，支撑并引导连续的筛目网550。筛目网550限定了外表面552以及相反定向的内表面554。如参考图中所示，筛目网550和相关的辊540被定位以使筛目网550在容器520下方通过。通常，容器520被定位在由辊540和在其间通过的筛目网550限定的内部区域中，并且在至少两个辊(如辊540c和540d)之间。但是，本主题包括一系列广泛的其它结构和布置。

筛目网550可以以一系列广泛的结构提供。通常，网550从容器520下面紧密通过。筛目网550通常至少部分地由薄的柔性网筛材料形成，所述薄的柔性网筛材料沿其表面限定了相对大量的孔。孔延伸穿过筛目网550的厚度。筛目网中的孔径的大小或跨距通常根据待分配的粒子材料的颗粒大小或大小范围而选择。在所阐述的版本中，网550包括延伸穿过该网550的一组均匀排列的钻石形孔551。在某些应用中，设定筛目网的孔的大小，以使最小比例的待分配的粒子可以穿过筛目网。例如，对于某些应用，筛目网被选择以使至少90％的待分配的粒子可以穿过筛目网。例如在其它应用中，筛目网被选择以使至少95％的待分配的粒子可以穿过筛目网。例如还有在其它应用中，筛目网被选择以使至少99％的待分配的粒子可以穿过筛目网。在另一个实施例中，如果待分配的粒子材料具有从10至100微米的颗粒大小分布，则为了使小于80微米的颗粒沉积并且使具有大于80微米大小的颗粒保留或者不沉积，使用具有80微米的开口的筛目是有用的。在又一个实施例中，如果筛目网550包括具有不同大小的开口——如在网方向或者在交叉方向——的筛目区域，则分配的粒子的最大颗粒大小可以仅通过将筛目网550的所期望的区域对准容器520下方而控制。尽管不希望被限制于任何特定的筛目大小，但从约200微米至250微米的典型的筛目开口适于许多应用。一系列广泛的筛目网筛材料可以用于筛目网550。例如，可以使用丝网筛材料。此外，可以使用包括编织和/或非编织材料的织物材料。还应考虑的是，穿孔板或膜可以用于筛目网。一系列广泛的编织丝布产品是从mcmaster-carrofelmhurst,illinois商业上可获得的。编织丝布的具体非限制的实例包括筛选颗粒的类型304、316和430不锈钢编织丝布、电焊丝布、卷曲空格布和包括聚酯、聚丙烯或其它合适的聚合物材料的模制塑料网。定制的网或者筛目是从来源如interplexindustries,inc.ofcollegepoint,newyork商业上可获得的。

在某些实施方式中，筛目网550包括柔性材料如弹性材料或者橡胶材料的沿网550的一面或两面的一个或多个(具体地两个)凸起区域580。通常，凸起区域配置在筛目网550的外表面上。当使用柔性材料的多个凸起区域时，区域可以相隔开并且相互平行定向。从筛目网550的外表面552所测量的凸起区域580的高度通常相当于要被沉积在基底上的粒子材料的层的期望厚度，并且在本文中进行更加详细的描述。凸起区域(一个或多个)580的典型厚度范围包括从约0.01英寸至约0.50英寸，更具体地从约0.0625英寸至约0.125英寸。但是，应理解，本主题可以使用具有小于或者大于这些尺寸的高度的凸起区域(一个或多个)。在分配装置的某些版本中，凸起区域(一个或多个)可能不是必要的或者期望的。适当拉紧的筛目——同调节容器和筛目网之间距离的控制设备一起——可以足够控制沉积材料的层的厚度。

装置500通常定位于支架基底560的要在其上沉积粒子材料的区域上方。如本文中更加详细的解释，基底560通常在装置500下方移动或者线性位移并通过。一个或多个主要的辊562在接收粒子材料之前和/或之后可以用于供给、驱动和/或收集基底560。

在某些版本中，装置500还包括振动设备，其在操作时产生可以传送到装置500的一个或多个组件的往复或振动运动。该策略与被动振动同时产生本文更加详细描述的主动振动。通常，振动设备是以在材料处理领域已知的、商业上可获得的振荡器、工业振动器等形式。商业上可获得的工业振动器的实例是由mcmaster-carr提供的那些。还可以使用气动操作的活塞振动器。还应考虑的是，分配装置的一个或多个组件的振动可通过声学装置——如通过使用在听得见的频率范围或者超声波频率范围中发出声音的扩音器——而引起。振动设备与至少一个叶片构件振动连通放置，以使由振动设备产生的振动运动传送到至少一个叶片构件，导致至少一个叶片构件经历振动运动。在某些应用中，振动设备还与筛目网振动连通放置。这可以通过将振动设备与多个辊540的一个或多个振动连通放置而实现。

图12-15中所描述的装置500对移动网550使用特定的定向，其中当网550从容器520下通过时或者至少从待沉积的容器中的粒子材料下通过时，网550以角度向下延伸穿过容器520的第一长度部分；并且当筛目网550从容器430的其余第二长度部分下通过时，筛目网通常水平地并与配置在移动网550下方的移动支架560平行地延伸。筛目网550的向下定向的角度显示在图13-14中作为角度r，并且范围可以从约1°至约30°或者更大，具体地是从约2°至约10°。因此，筛目网550的该部分与移动支架560不平行。应理解，本主题不限于这些角度中的任何一个，并且包括小于或者大于这些角度的角度的向下和向上定向。

本主题还提供了在移动支架上形成一种或多种类型的粒子层的方法。该方法包括提供如本文所述的粒子分配装置。一种或多种类型的粒子被沉积在分配装置的容器(一个或多个)中。装置然后被启动或者运行，以使与分配装置相关的筛目网在容器(一个或多个)下移动。任选地，振动运动可能被传送到装置或其组件。在启动或运行装置时，粒子从容器中分配出，通过移动筛目网，到达移动支架上，从而形成粒子层。在移动支架上的所得的粒子层的厚度可以通过调节筛目网和移动支架之间的距离而控制或调整。

本主题提供了在移动支架上形成粒子层的另一个方法。该方法包括提供可移动筛目网并定向筛目网以在移动支架上方并相对于移动支架以倾斜角度延伸。该方法还包括将筛目网以对应于移动网速度的速度线性位移。该方法还包括将粒子在筛目网上分配并且分配到以倾斜角度定向的筛目网的至少一部分上。粒子穿过移动筛目网，并到达移动支架上，从而形成粒子层。粒子层的密度可以通过增加相对于移动支架的向下倾斜的角度而增加。相反地，层或粒子的密度可以通过减少相对于移动支架的向下倾斜的角度或者相对于移动支架以向上的方向定向网而减少。

实施例

使用如本文所述的粒子分配装置进行一系列试验。该装置使用一组气动操作的活塞振动器以将振动引导至装置，尤其是引导至容器和与容器中的粒子材料接触的多个叶片。装置如本文所述进行操作并对所得的粒子层的密度进行测量。

图16图解地显示了该评估的结果。在一个试验中，运行该装置并得到粒子层的密度的10(10)次测量。在该试验期间，没有主动振动被施加或转送至装置。如所示，所测量的密度范围从约1.50g/cm³至约1.58g/cm³。

在另一个试验中，使用10psi的空气供给将相对低水平的振动施加至装置，具体地施加至气动活塞振动器。所得的粒子层的密度略有降低，即，从约1.40g/cm³至约1.48g/cm³。

在另一个试验中，使用15psi的空气供给将中等水平的振动施加。所得的密度测量是在从约1.82g/cm³至约2.12g/cm³的范围内。

这些测量显示，对粒子沉积层的密度的选择和控制可以通过对分配装置调整振动程度而实现。通常，增加振动程度导致较高的密度水平。但是，在相对低的振动水平下，密度会相对于非振动分配操作降低。

在又一个试验中，使用20psi的空气供给施加较高水平的振动。所得的粒子层的密度明显更高，例如，从约2.22g/cm³至约2.35g/cm³。

与本主题有关的其它方面、方法和系统被公开在于2012年8月21日提交的美国临时申请第61/691,506号，题目为“systemsandmethodsformakingporousfilms,fibers,spheres,andotherarticles”，该申请的公开内容在此通过引用整体并入。

通过该技术的进一步应用和发展，许多其它的益处将无疑是显而易见的。

本文所提到的所有专利、申请和文章都在此通过引用整体并入。

如上所述，本主题克服了与先前策略、系统和/或设备相关的许多问题。但是，应理解，为了解释本主题的本质已经在此进行描述和阐述的细节、材料和组分排列方面的各种改变是可以由本领域技术人员做出的，而不背离所要求保护的主题的原则和范围，正如所附权利要求中所表达的。