一种自密封过滤膜包的制作方法

1.本实用新型涉及过滤设备技术领域，特别是涉及一种自密封过滤膜包。


背景技术：

2.在生物技术与制药行业，过滤设备被广泛应用，比如过滤膜包，在生物制药产品中生产时，首先在生物反应器中进行细胞培养，随后将培养液细胞破碎，通过澄清过滤除去细胞碎片和部分宿主蛋白等杂质后，将收获液通过过滤膜包进行过滤，将过滤后的滤液（或渗余液，依实际需求）经过层析和除菌过滤后，得到最终产品。过滤膜包的常规应用方式包括：浓缩、透析、分子量切割、除热源等。
3.过滤膜包在使用时，一般多个膜包堆叠夹持在两片金属夹具中，金属夹具用于提供精确的机械控制过滤膜包的内部压力以及分配穿过过滤膜包内多个流道的过滤流。金属夹具上具有进液管道口和滤液管道口，过滤膜包对应设有进液口和滤液口，进液管道口与进液口对应，滤液管道口和滤液口对应。多个膜包之间的进液口对接处和滤液孔对接处需要密封，防止滤液与原液会合流；膜包的外圈也需要密封，防止流体泄漏；膜包与夹持设备之间也需要密封，防止进液管道口与进液口的对接处漏液、滤液管道口与滤液口的对接处漏液，膜包的外圈与金属夹具的夹持面之间也需要密封。如何提高过滤膜包之间的密封以及过滤膜包与夹持设备之间的密封就成了亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种自密封过滤膜包，实现过滤膜包之间的密封以及过滤膜包与夹持设备之间的自密封。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种自密封过滤膜包，所述过滤膜包包括进液单元、位于所述进液单元下游的过滤单元以及一个或多个通过所述进液单元和所述过滤单元的流道，所述进液单元和所述过滤单元均具有与流道保持流体连通的进液口和滤液口，所述进液单元的滤液口周边具有密封层，所述过滤单元的进液口周边具有密封层；
7.所述过滤膜包具有相对的第一端面和第二端面，所述第一端面设有密封垫片，用于与另一过滤膜包的第二端面贴合或与夹持设备的夹持面贴合，
8.所述过滤膜包还包括连接所述进液单元、所述过滤单元和所述密封垫片的边缘并密封的封闭圈。
9.本实用新型的自密封过滤膜包，在第一端面设置密封垫片，当若干过滤膜包叠放时，一个过滤膜包的第一端面与另一个过滤膜包的第二端面贴合，密封垫片由密封、不透液材料制成，与另一过滤膜包的第二端面贴合后，同时实现对进液口对接处和滤液孔对接处的密封，以及对过滤膜包的外圈的密封，提高相邻过滤膜包之间的密封性；同样的，其中一个过滤膜包的第一端面与夹持设备的夹持面贴合，即密封垫片与夹持面贴合，对进液管道口与进液口的对接处、滤液管道口与滤液口的对接处，以及膜包的外圈与金属夹具的夹持
面进行密封，从而实现过滤膜包与夹持设备之间的密封。
10.优选地，所述密封垫片具有第一面和相对的第二面，所述密封垫片的第一面用于与另一过滤膜包的第二端面贴合或与夹持设备的夹持面贴合；
11.所述密封垫片的边缘与所述封闭圈固定连接。
12.密封垫片的第一面用于与另一过滤膜包的第二端面贴合或与夹持设备的夹持面贴合，第一面为朝外的一面，第二面为朝内的一面，密封垫片的外缘通过封闭圈与进液单元和过滤单元固定连接，但，第二面不与过滤单元或进液单元贴合固定，以提高流体在进液单元和过滤单元中的流动性，避免密封垫片干扰过滤膜包的流道中流体的正常流动，降低过滤效率。
13.所述封闭圈包括围附在所述进液单元和所述过滤单元的外缘的第一部分，所述第一部分高出所述进液单元或所述过滤单元厚度方向的外表面；
14.密封垫片的边缘与封闭圈的固定方式的其中一种为：所述封闭圈的第一部分与所述密封垫片的连接部位包括厚度方向的侧面以及第一面和第二面的外围部分。
15.密封垫片的边缘与封闭圈的固定方式的另一种为：所述封闭圈的第一部分的侧面与所述密封垫片厚度方向的侧面固定连接。
16.优选地，所述密封垫片的厚度为0.3-2mm，以保证足够的固定面积，密封垫片与封闭圈牢固连接。
17.优选地，所述封闭圈还包括渗入所述进液单元外围的第二部分，所述密封垫片的第二面与所述第二部分固定连接，从而进一步增加固定面积，使密封垫片与封闭圈的连接更牢固。
18.优选地，所述第二部分的尺寸为3-13mm，第二部分的尺寸指的是，第二部分在过滤膜包的宽度或长度方向的尺寸，第二部分的尺寸下限保证了封闭圈与进液单元的固定强度，还保证了密封垫片与封闭圈的连接强度，第二部分的尺寸上限使第二部分不至于过宽导致过滤膜包内的流体流道损失。
19.优选地，所述密封垫片的第一面与所述封闭圈的外表面齐平，从而使相邻的过滤膜包贴合时，密封垫片和封闭圈平整地与另一过滤膜包的第二端面贴合，提高密封效果。
20.优选地，所述密封垫片厚度方向的侧面与所述封闭圈的外侧面齐平，即第二面的外缘与整个封闭圈的横向面完全接触固定，进一步增加固定面积，使密封垫片与封闭圈的连接更牢固。
21.优选地，所述密封垫片具有与所述进液口对应的进液孔，与所述滤液口对应的滤液孔，所述密封垫片与所述密封层的外表面压紧密封，从而保证密封垫片与进液口和滤液孔之间的密封，避免从进液孔和滤液孔处发生漏液。
22.优选地，所述密封垫片的强度至少为邵a 70，过滤膜包会多次使用，且使用时，密封垫片会受到一定的夹紧力，因此，密封垫片需要具有足够的强度，以防止过快变形，影响后续使用的密封效果。
23.优选地，所述密封垫片的外缘尺寸与所述进液单元的尺寸之比为1:0.95~1:1.05，密封垫片的尺寸与进液单元的尺寸尽量接近或相同。
24.优选地，所述第二端面具有密封垫片。
25.本实用新型的过滤膜包，在第一端面和第二端面均设置密封垫片，第二端面的密
封垫片用于隔离外部与进液单元或过滤单元，避免滤液直接与第一端面的密封垫片的第一面直接接触，污染滤液。当若干过滤膜包叠放时，一个过滤膜包的第一端面的密封垫片与另一个过滤膜包的第二端面的密封垫片贴合，实现相邻过滤膜包之间的密封；同样的，其中一个过滤膜包的第一端面或第二端面与夹持设备的夹持面贴合，即密封垫片与夹持面贴合，实现过滤膜包与夹持设备之间的密封，无需另外设置第二端面与夹持面之间的垫片。
26.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
27.自密封过滤膜包的第一端面具有密封垫片，在若干过滤膜包叠放并夹持于夹持设备中时，第一端面的密封垫片与另一过滤膜包的第二端面紧密贴合，在进液口对接处、滤液孔对接处以及过滤膜包的外圈形成密封，实现相邻过滤膜包之间的密封；或第一端面的密封垫片与夹持设备的夹持面紧密贴合，在进液管道口与进液口的对接处、滤液管道口与滤液口的对接处，以及膜包的外圈与金属夹具的夹持面之间形成密封，实现过滤膜包与夹持设备之间的密封。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型实施例一的过滤膜包在进液口处的剖面示意图。
30.图2为本实用新型实施例一的过滤膜包在滤液口处的剖面示意图。
31.图3为本实用新型实施例二的过滤膜包在进液口处的剖面示意图。
32.图4为本实用新型实施例二的过滤膜包在滤液口处的剖面示意图。
33.图5为本实用新型实施例三的过滤膜包在进液口处的剖面示意图。
34.图6为本实用新型实施例三的过滤膜包在滤液口处的剖面示意图。
35.图7为本实用新型实施例四的过滤膜包在进液口处的剖面示意图。
36.图8为本实用新型实施例四的过滤膜包在滤液口处的剖面示意图。
37.图9为本实用新型实施例五的过滤膜包在进液口处的剖面示意图。
38.图10为本实用新型实施例五的过滤膜包在滤液口处的剖面示意图。
39.图11为本实用新型实施例的进液单元、过滤单元的爆炸结构示意图。
40.附图标记说明：
41.1、进液筛网；2、过滤膜；3、滤液筛网；4、进液口；5、滤液口；6、密封层；7、密封垫片；71、第一面；72、第二面；73、进液孔；74、滤液孔；75、侧面；8、封闭圈；81、第一部分；82、第二部分。
具体实施方式
42.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.如附图1至附图11所示，本实用新型实施例提供一种自密封过滤膜包，过滤膜包包括进液单元、位于进液单元下游的过滤单元以及一个或多个通过进液单元和过滤单元的流道，进液单元包括进液筛网1，原液从过滤膜包一侧的进液口4进入，导流到进液筛网1，过滤单元包括过滤膜2和滤液筛网3，过滤膜2用于流体处理，过滤料液，滤液筛网3用于导流滤液。进液单元和过滤单元均具有与流道保持流体连通的进液口4和滤液口5，进液单元的滤液口5周边具有密封层6，过滤单元的进液口4周边具有密封层6，具体为，进液单元的滤液口5内壁封装密封胶，其中密封胶由固化的热固树脂或橡胶或硅胶等胶合剂形成，过滤单元的进液口4内壁封装密封胶，保证滤液口5和进液口4的密封性，料液不会从滤液口5进入进液筛网1，滤液也不会从滤液口5进入进液筛网1。
46.如附图11所示，进液筛网1的数量为两个，分别位于过滤膜包的一侧和另一侧，过滤单元位于两个进液筛网1之间，过滤膜2的数量为两个，滤液筛网3的数量为一个，过滤膜2位于滤液筛网3的两侧，位于进液筛网1和滤液筛网3之间。过滤原理为切向流过滤，原液从过滤膜包的一侧的进液口4进入，由于过滤单元的进液口4被密封层6封堵，因此，原液只会从进液口4进入到进液筛网1中，其中，一部分原液通过过滤膜2的过滤后渗透进入至滤液筛网3中形成滤液，并从滤液口5流出，此时，由于进液筛网的滤液口5被密封层6封堵，因此，滤液不会从重复进入进液筛网1；而另一部分未经过滤的料液形成渗余液，从进液筛网1另一侧的进液口4排出，完成过滤。值得注意的是，本实施例中的流道并不指实体流道，而是指原液进入到形成滤液到滤液流出的流动路径以及渗余液的流动路径，而流动路径的数量与进液口4、滤液口5的数量相关。过滤膜包中的液体的流动方式可以是切向流动或横向流动。
47.过滤膜包具有相对的第一端面和第二端面，第一端面设有密封垫片7，用于与另一过滤膜包的第二端面贴合或与夹持设备的夹持面贴合，即密封垫片7构成了过滤膜包的第一端面，当若干过滤膜包叠放时，一个过滤膜包的第一端面与另一个过滤膜包的第二端面贴合，此时，另一过滤膜包的第二端面可为进液筛网1或滤液筛网3或密封垫片7；密封垫片7由密封、不透液材料制成，例如橡胶、塑料、硅胶材料等，实现相邻过滤膜包之间的密封；同样的，其中一个过滤膜包的第一端面与夹持设备的夹持面贴合，即密封垫片7与夹持面贴合，实现过滤膜包与夹持设备之间的密封。
48.另外，过滤膜包还包括连接进液单元、过滤单元和密封垫片7的边缘并密封的封闭圈8，封闭圈8的作用将进液单元、过滤单元和密封垫片7固定在一起并将边缘密封，防止料液从边缘渗漏。封闭圈8可由固化的热固树脂或橡胶或硅胶等胶合剂形成，胶合剂可接触进
液单元、过滤单元和密封垫片7的边缘及靠近边缘的外围区域。
49.具体的，密封垫片7具有第一面71和相对的第二面72，密封垫片7的第一面71用于与另一过滤膜包的第二端面贴合或与夹持设备的夹持面贴合；密封垫片7的边缘与封闭圈8固定连接。
50.密封垫片7具有与进液口4对应的进液孔73，与滤液口5对应的滤液孔74，密封垫片7与密封层6的外表面压紧密封，如附图2所示，与密封垫片7最接近的是进液单元，进液单元的滤液口5的周边设有密封层6，则控制密封垫片7与进液单元的距离，使密封垫片7的第二面72与滤液口5的密封层6的密封层6压紧密封，避免原液从密封垫片7的滤液孔74处泄露。
51.如附图1和附图2所示的实施例一中，第一端面具有密封垫片7，封闭圈8包括围附在进液单元和过滤单元的外缘的第一部分81，第一部分81高出进液单元或过滤单元厚度方向的外表面。
52.封闭圈8的第一部分81与密封垫片7的连接部位包括厚度方向的侧面75以及第一面71和第二面72的外围部分，即密封垫片7的边缘伸入封闭圈8的第一部分81，封闭圈8与密封垫片7的第一面71、第二面72的外围部分以及侧面75均接触并固定连接，固定面积较大。
53.本实施例中，密封垫片7的厚度可为0.3-2mm，以增大侧面75的固定面积，同时保证密封垫片7的强度，密封垫片7的强度至少为邵a 70，避免密封垫片过快变形，影响后续使用的密封效果。
54.本实施例中，密封垫片7的外缘尺寸与进液单元的尺寸之比为1:1~1:1.05。
55.如附图3和附图4所示的实施例二中，第一端面具有密封垫片7，封闭圈8包括围附在进液单元和过滤单元的外缘的第一部分81，第一部分81高出进液单元或过滤单元厚度方向的外表面；封闭圈8的第一部分81的侧面与密封垫片7厚度方向的侧面75固定连接；本实施例中，密封垫片7的厚度可为0.3-2mm，以增大侧面75的固定面积，同时保证密封垫片7的强度，密封垫片7的强度至少为邵a 70。
56.本实施例中，密封垫片7的第一面71与封闭圈8的外表面齐平，使相邻的过滤膜包贴合时，密封垫片7和封闭圈8平整地与另一过滤膜包的第二端面完全贴合，提高密封效果。
57.本实施例中，密封垫片7的外缘尺寸与进液单元的尺寸之比为1:0.95~1:1.05，使密封垫片7与进液单元的尺寸基本相当。
58.如附图5和附图6所示的实施例三中，第一端面具有密封垫片7，封闭圈8包括围附在进液单元和过滤单元的外缘的第一部分81，第一部分81高出进液单元或过滤单元厚度方向的外表面；同时，封闭圈8还包括渗入进液单元外围的第二部分82。
59.此时，封闭圈8的第一部分81的侧面与密封垫片7厚度方向的侧面75固定连接，密封垫片7的第二面72与第二部分82固定连接，相较实施例二，固定面积更大，连接更稳定牢固。
60.当然，本实施例还可与实施例一结合，即，封闭圈8的第一部分81与密封垫片7的连接部位包括厚度方向的侧面75以及第一面71和第二面72的外围部分，且密封垫片7的第二面72与第二部分82固定连接，使固定面积更大。
61.优选地，第二部分82的尺寸为3-13mm，既保证了足够的固定面积，又避免渗入进液单元的胶合剂影响进液口4和滤液口5的正常使用。
62.本实施例中，密封垫片7的厚度可为0.3-2mm，以增大侧面75的固定面积，同时保证
密封垫片7的强度，密封垫片7的强度至少为邵a 70。
63.本实施例中，密封垫片7的第一面71与封闭圈8的外表面齐平，使相邻的过滤膜包贴合时，密封垫片7和封闭圈8平整地与另一过滤膜包的第二端面完全贴合，提高密封效果。
64.本实施例中，密封垫片7的外缘尺寸与进液单元的尺寸之比为1:0.95~1:1.05，使密封垫片7与进液单元的尺寸基本相当。
65.如附图7和附图8所示的实施例四中，第一端面具有密封垫片7，封闭圈8还包括渗入进液单元外围的第二部分82，密封垫片7的第二面72与第二部分82固定连接，且密封垫片7与位于第二部分82外侧的封闭圈8也固定连接，保证密封垫片7的边缘与封闭圈8处于紧密贴合的状态，保证密封垫片7与封闭圈8的稳定连接和密封。
66.本实施例中，密封垫片7的厚度为0.3-2mm，以保证密封垫片7的强度，密封垫片7的强度至少为邵a 70。
67.本实施例中，密封垫片7厚度方向的侧面75与封闭圈8的外侧面齐平，即密封垫片7的侧面75不会超出封闭圈8，避免密封垫片7的边缘翘起，影响密封效果。优选地，密封垫片7的外缘尺寸与进液单元的尺寸之比为1:1~1:1.05。
68.如附图9和附图10所示的实施例五中，第一端面和第二端面均具有密封垫片7，第一端面的密封垫片7的作用是形成相邻过滤模块或过滤膜包和夹持设备之间的密封，第二端面的密封垫片7也可起到上述作用，除此之外，第二端面的密封垫片7还起到隔离另一过滤模块的第一端面的密封垫片7和进液单元的作用，避免另一过滤模块的料液直接与密封垫片7的第一面71接触，污染料液。
69.当若干过滤膜包叠放时，一个过滤膜包的第一端面的密封垫片7与另一个过滤膜包的第二端面的密封垫片7贴合，实现相邻过滤膜包之间的密封；同样的，其中一个过滤膜包的第一端面或第二端面与夹持设备的夹持面贴合，即密封垫片7与夹持面贴合，实现过滤膜包与夹持设备之间的密封，无需另外设置第二端面与夹持面之间的垫片。
70.第一端面和第二端面的密封垫片7的本身结构、与封闭圈8之间的固定方式可如实施例一至实施例四中的所示，具体在此不再赘述。
71.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。