[go: up one dir, main page]

RU2658909C2 - Гибридные войлоки из нановолокон, полученных электропрядением - Google Patents

Гибридные войлоки из нановолокон, полученных электропрядением Download PDF

Info

Publication number
RU2658909C2
RU2658909C2 RU2015138927A RU2015138927A RU2658909C2 RU 2658909 C2 RU2658909 C2 RU 2658909C2 RU 2015138927 A RU2015138927 A RU 2015138927A RU 2015138927 A RU2015138927 A RU 2015138927A RU 2658909 C2 RU2658909 C2 RU 2658909C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cellulose
nanofiber
polymer
felt
nanofibers
Prior art date
Application number
RU2015138927A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015138927A (ru
Inventor
Тодд МЕНКХАУС
Хао ФОНГ
Original Assignee
НАНОПАРЕЙЛ, ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by НАНОПАРЕЙЛ, ЭлЭлСи filed Critical НАНОПАРЕЙЛ, ЭлЭлСи
Publication of RU2015138927A publication Critical patent/RU2015138927A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2658909C2 publication Critical patent/RU2658909C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1615—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of natural origin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/32—Bonded phase chromatography
    • B01D15/325—Reversed phase
    • B01D15/327—Reversed phase with hydrophobic interaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction, e.g. ion-exchange, ion-pair, ion-suppression or ion-exclusion
    • B01D15/361—Ion-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/38—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 and B01D15/30 - B01D15/36, e.g. affinity, ligand exchange or chiral chromatography
    • B01D15/3804—Affinity chromatography
    • B01D15/3809—Affinity chromatography of the antigen-antibody type, e.g. protein A, G or L chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1669—Cellular material
    • B01D39/1676—Cellular material of synthetic origin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B01J20/28007—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size with size in the range 1-100 nanometers, e.g. nanosized particles, nanofibers, nanotubes, nanowires or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033—Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • B01J20/28038—Membranes or mats made from fibers or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3206—Organic carriers, supports or substrates
    • B01J20/3208—Polymeric carriers, supports or substrates
    • B01J20/3212—Polymeric carriers, supports or substrates consisting of a polymer obtained by reactions otherwise than involving only carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3214—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
    • B01J20/3217—Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244—Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3248—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one type of heteroatom selected from a nitrogen, oxygen or sulfur, these atoms not being part of the carrier as such
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3291—Characterised by the shape of the carrier, the coating or the obtained coated product
    • B01J20/3293—Coatings on a core, the core being particle or fiber shaped, e.g. encapsulated particles, coated fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16—Extraction; Separation; Purification by chromatography
    • C07K1/22—Affinity chromatography or related techniques based upon selective absorption processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0015—Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0015—Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • D01D5/0046—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion the fibre formed by coagulation, i.e. wet electro-spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D01F2/24—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from cellulose derivatives
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/71—Means for bonding not being attached to, or not being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/72—Detachable connecting means consisting of mechanical auxiliary parts connecting the device, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/90—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies using means for bonding not being attached to, or not being formed on, the body surface to be connected, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L24/80 - H01L24/90
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10D89/00
    • H01L25/0652—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10D89/00 the devices being arranged next and on each other, i.e. mixed assemblies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/50—Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, the devices being individual devices of subclass H10D or integrated devices of class H10
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/38—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 and B01D15/30 - B01D15/36, e.g. affinity, ligand exchange or chiral chromatography
    • B01D15/3804—Affinity chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/025—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanofibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0414—Surface modifiers, e.g. comprising ion exchange groups
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8112—Aligning
    • H01L2224/81136—Aligning involving guiding structures, e.g. spacers or supporting members
    • H01L2224/81138—Aligning involving guiding structures, e.g. spacers or supporting members the guiding structures being at least partially left in the finished device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81801—Soldering or alloying
    • H01L2224/81815—Reflow soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
    • H01L2224/9211—Parallel connecting processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06517—Bump or bump-like direct electrical connections from device to substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06527—Special adaptation of electrical connections, e.g. rewiring, engineering changes, pressure contacts, layout
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06527—Special adaptation of electrical connections, e.g. rewiring, engineering changes, pressure contacts, layout
    • H01L2225/06531—Non-galvanic coupling, e.g. capacitive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06555—Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking
    • H01L2225/06562—Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking at least one device in the stack being rotated or offset
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06593—Mounting aids permanently on device; arrangements for alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/157—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15788—Glasses, e.g. amorphous oxides, nitrides or fluorides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/1579—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3511—Warping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/37—Effects of the manufacturing process
    • H01L2924/37001—Yield

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

Изобретение относится к гибридным войлокам, которые изготовлены из образованных электропрядением нановолокон, с высокой проницаемостью и высокой емкостью. Предложен полученный электропрядением гибридный нановолоконный войлок, включающий композитное нановолокно, представляющее собой смесь дериватизированной наноцеллюлозы и первго полимера на нецеллюлозной основе, и однокомпонентное нановолокно, представляющее собой второй полимер на нецеллюлозной основе, причем первый и второй полимеры на нецеллюлозной основе могут быть дифференцированно удалены из нановолоконного войлока. Предложены также способ электропрядения для изготовления заявленного войлока и способ очистки биологических продуктов с использованием заявленного войлока. Технический результат – предложенный гибридный нановолоконный войлок имеет более однородные размеры пор и стабильность характеристик по сравнению с известными аналогами и позволяет повысить эффективность очистки биологических продуктов. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 6 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение в основном относится к композициям для использования в биологических и химических процессах разделения, а также для других применений. Более конкретно, настоящее изобретение относится к гибридным войлокам, которые изготовлены из образованных электропрядением нановолокон, с высокой проницаемостью и высокой емкостью.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Мембраны из микроволокон и нановолокон, или «войлоки», в самых многообразных ситуациях используются как в биологических, так и в промышленных вариантах применения. Например, войлоки применимы для армирования текстильных материалов, создания защитной одежды, каталитических сред, вариантов применения в сельском хозяйстве, сенсоров для окружающей среды, дозиметрического контроля в медицинской и военной области, использования в биомедицине (например, разделения биологических продуктов, тканевой инженерии, и в перевязочных материалах для ухода за ранами), применения в электронике (например, в конденсаторах, транзисторах и диодах) и применения в космической области (например, в солнечных парусах и опорной структуре для космических зеркал). Войлоки из микроволокон и нановолокон в особенности хорошо пригодны для очистки биологических препаратов, таких как белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, бактерии, вирусы, клетки и тому подобные. Они применимы во всех текучих средах, как жидкостных, так и газообразных.
[0003] Биофармацевтическая отрасль клинической медицины расширяется по мере того, как все большее число биофармацевтических препаратов санкционируется для продажи. В дополнение, диагностические средства на биологической основе широко применяются для выполнения высокопроизводительного, высокочувствительного диагностического тестирования разнообразных болезненных состояний. Биологические препараты, как для клинической медицины, так и для диагностики (например, рекомбинантные белки, моноклональные антитела, вирусные вакцины и нуклеиновые кислоты), должны быть эффективно получены и очищены для применения.
[0004] Общеупотребительные методологии очистки включают отделение желательных биологических субстанций от побочных продуктов и других загрязняющих примесей с использованием, например, уплотненных микробусинок для адсорбции/хроматографии, ультрафильтрации и осаждения/кристаллизации. Эти традиционные способы разделения обеспечивают надлежащие результаты для многих вариантов биологического применения, но ограничены в плане выхода, продолжительности обработки и степени чистоты. Данные ограничения главным образом обусловлены низкими скоростями диффузии относительно крупных биомолекул, что ограничивает способность очищаемой субстанции (то есть «целевой субстанции») достигать доступных центров связывания глубоко внутри сепарационной матрицы. В дополнение, эти системы могут быть использованы в пределах только ограниченного числа циклов, и некоторые могут быть применены лишь однократно.
[0005] Ионообменная (IE) и гидрофобная (HI) адсорбция/хроматография представляют собой два примера более надежных традиционных технологий разделения, которые широко применяются для разделения биологических субстанций. В целом же они, как правило, менее эффективны, чем технологии разделения, основанные на специфическом сродстве, такие как сепарации на основе антител, но если условия разделения тщательно подобраны, они все же применимы для очистки многих целевых субстанций от нежелательных побочных продуктов и примесей.
[0006] В то время как адсорбция/хроматография на основе различий в сродстве может быть более эффективной, чем IE и HI, как правило, она является более затруднительной и дорогостоящей в исполнении, вследствие сложности получения и очистки биологических лигандов, таких как моноклональные антитела и нуклеиновые кислоты. Такие лиганды также зачастую очень чувствительны к условиям окружающей среды (например, температуре, величине рН, ионной силе и т.д.) и могут легко становиться поврежденными настолько, что исчезает аффинное взаимодействие, необходимое для адсорбции. В дополнение, иногда затруднительно устранить связывание при взаимодействии без жестких условий, которые могут снижать биологическую активность и тем самым применимость целевой субстанции и/или пригодность для повторного использования среды для очистки.
[0007] Были описаны мембраны, которые применимы для очистки биологических субстанций. (Например, см. издание «Bioprocessing for Value-Added Products from Renewable Resources» («Биообработка высокоценных продуктов из возобновляемых источников»), под редакцией Shang-Tian Yang, Глава 7.) Недавно мембранная адсорбция/хроматография с использованием волокон нанометрового диаметра, собранных в маты с регулируемой толщиной (то есть «нановолоконные войлоки»), проявила себя весьма перспективной для использования в разделении биологических объектов (авторы Todd J. Menkhaus и др., «Chapter 3: Applications of Electrospun Nanofiber Membranes for Bioseparations» («Глава 3: Варианты применения полученных электропрядением нановолоконных мембран для биосепараций»), в книге «Handbook of Membrane Research», редактор Stephan V. Gorley). Такие нановолоконные войлоки превосходят войлоки из микроволокна, поскольку размеры пор, характеристики сродства, а также другие критерии работоспособности могут регулироваться более точно.
[0008] В то время как ранее описанные однокомпонентные нановолоконные войлоки показали многообещающие результаты, они часто менее эффективны, чем было бы желательно в плане стабильности войлоков, а также требований к материалу и в отношении времени. Это в особенности справедливо, когда целевая субстанция присутствует в исходном очищаемом материале только в низкой концентрации, и загрязняющие примеси и/или побочные продукты синтеза находятся в большом количестве. Таким образом, существует потребность в повышении стабильности войлоков и эффективности очистки биологических продуктов. Представленные ниже варианты исполнения удовлетворяют эту потребность.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] Нижеследующее упрощенное краткое изложение представляет базовое понимание некоторых аспектов заявленного предмета изобретения. Это обобщение не является исчерпывающим обзором и не предназначено для идентификации ключевых/важнейших элементов или для того, чтобы обрисовать область заявленного предмета изобретения. Его назначением является представление некоторых концепций в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое приведено ниже.
[0010] В одном варианте осуществления настоящее изобретение представляет полученный электропрядением гибридный нановолоконный войлок, который сформирован из композитного нановолокна и однокомпонентного нановолокна. Композитное нановолокно может быть получено электропрядением из смеси дериватизированной целлюлозы и первого полимера на нецеллюлозной основе, тогда как однокомпонентное нановолокно может быть получено электропрядением из второго полимера на нецеллюлозной основе, который может быть таким же, как первый полимер на нецеллюлозной основе, или отличным от него. Обычно первый и второй полимеры на нецеллюлозной основе могут быть дифференцированно удалены из нановолоконного войлока, чем подразумевается, что существуют условия (либо с использованием растворителей, либо тепла, или комбинации растворителя и тепла), которые приводят к удалению одного из полимеров на нецеллюлозной основе в большей степени, чем другого (например, с 10%-ной разницей в степени удаления или больше, такой как 20%-ной или 50%-ной).
[0011] Дериватизированная целлюлоза в композитном нановолокне может представлять собой органический сложный эфир целлюлозы, неорганический сложный эфир целлюлозы или алкилцеллюлозу. Органический сложный эфир целлюлозы может представлять собой ацетат целлюлозы, триацетат целлюлозы или пропионат целлюлозы.
[0012] Когда дериватизированная целлюлоза представляет собой неорганический сложный эфир, это может быть нитрат целлюлозы и сульфат целлюлозы, и когда она представляет собой алкилцеллюлозу, это может быть гидроксиэтилцеллюлоза или карбоксиметилцеллюлоза.
[0013] Первый полимер на нецеллюлозной основе может быть синтетическим или природным полимером, таким как виниловый полимер, простой полиэфир, акриловый полимер, сложный полиэфир, поликарбонат, полиуретан, полисахарид (например, крахмал или хитин), полиамид (например, белок или желатин), полилактид, полигликолид или их сополимер.
[0014] В одном варианте исполнения второй полимер на нецеллюлозной основе, который образует однокомпонентное нановолокно, представляет собой синтетический полимер, такой как виниловый полимер, полиамид, полиимид, сложный полиэфир или их сополимер.
[0015] В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение представляет способ электропрядения для изготовления вышеописанного нановолоконного войлока, который может быть описан следующими стадиями, в которых: а) отдельно получают прядильный раствор композитного полимера и прядильный раствор однокомпонентного полимера; b) помещают прядильные растворы в два различных прядильных устройства; с) подводят напряжение к каждому прядильному раствору с помощью электрода; d) по отдельности проводят электропрядение композитного и однокомпонентного нановолокон из прядильных устройств; и е) собирают затвердевшие нановолокна в виде беспорядочно перекрывающегося или частично ориентированного нановолоконного войлока.
[0016] Нановолоконный войлок, как сформированный, может быть подвергнут дополнительной обработке путем регенерации дериватизированной целлюлозы в композитном нановолокне (то есть преобразованием ее обратно в целлюлозу). Способ изготовления нановолоконного войлока также может включать дополнительные стадии, в которых из композитного нановолокна частично или целиком удаляют первый полимер на нецеллюлозной основе. Альтернативно или в дополнение к этим стадиям, способ изготовления нановолоконного войлока также может включать стадию функционализации поверхности одного или более из полимерных нановолокон в нановолоконном войлоке. Такая функционализация поверхности может предусматривать присоединение аффинного лиганда, который имеет специфическое сродство к конкретной целевой молекуле, выделяемой из очищаемой текучей среды.
[0017] В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение представляет способ очистки биомолекул из текучей среды, который может быть описан следующими стадиями, в которых: получают нановолоконный войлок согласно только что описанному способу; b) пропускают поток текучей среды через нановолоконный войлок; и выделяют биомолекулы из нановолоконного войлока.
[0018] Прочие аспекты изобретения изложены в других местах в описании.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0019] Фиг. 1 представляет схематическое изображение процесса электропрядения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0020] Настоящее изобретение в основном относится к гибридным войлокам, составленным полученными электропрядением нановолокнами, используемым, например, для химических и биологических сепараций. Гибридные нановолоконные войлоки имеют высокую разделительную способность и обеспечивают воспроизводимую производительность на протяжении многочисленных циклов, как при высоком расходе потока, так и при высоком давлении. Такие нановолоконные войлоки имеют сложные взаимосвязанные, трехмерные пористые структуры и относительно большие площади поверхности.
[0021] В частности, гибридные нановолоконные войлоки состоят из полимеров более чем одного типа (то есть представляют собой «гибридные» войлоки).
[0022] Войлоки согласно настоящему изобретению состоят из полимеров более чем одного типа (то есть представляют собой «гибридные» войлоки). Сюда входят гибридные войлоки, выполненные из комбинации однокомпонентных нановолокон и «композитных» нановолокон (например, нановолокна сформированы из смеси двух или более материалов) с образованием «гибридного» войлока. Для «композитного» нановолокна «каркасный полимер» представляет собой дериватизированную целлюлозу, и первый полимер на нецеллюлозной основе может быть удален из волокна/войлока при воздействии на него повышенной температуры или химических растворителей, или как повышенной температуры, так и химических растворителей. В некоторых вариантах исполнения удаление первого полимера на нецеллюлозной основе одновременно преобразует дериватизированную целлюлозу обратно в целлюлозу, то есть целлюлоза «регенерируется».
[0023] Нановолокна в войлоках согласно настоящему изобретению изготавливают с использованием технологии электропрядения. Это имеет отношение к изготовлению волокон, основанному на воздействии электростатического поля на экструдируемый «прядильный раствор» полимера, которое приводит к вытягиванию «струи» экструдированного полимера в нановолокно.
[0024] Эти и другие примерные аспекты изобретения более подробно разъясняются ниже.
Определения
[0025] В нижеследующем описании широко используется ряд терминов. Нижеследующие неограничивающие определения обеспечивают ясное и последовательное понимание описания и пунктов патентной формулы, предусматривающее примерные пределы значения таких терминов.
[0026] Когда в настоящем изобретении используется термин «один» или единственное число, они означают «по меньшей мере один» или «один или более», если не оговорено иное.
[0027] Термины «изобретение» или «настоящее изобретение», как используемые здесь, предполагаются быть неограничивающими и не предусматривают ссылку на любой отдельный вариант осуществления конкретного изобретения, но охватывают все возможные варианты осуществления, как изложенные в описании и в пунктах формулы изобретения.
[0028] Термин «проницаемость», как применяемый здесь, имеет отношение к величине расхода потока текучей среды, проходящей через нановолоконный войлок в расчете на единицу толщины войлока и на единицу перепада давления. Проницаемость считается «высокой», если она составляет свыше 500 л/(мин⋅м2⋅105 Па).
[0029] Термин «расход потока» имеет отношение к скорости течения текучей среды, проходящей сквозь нановолоконный войлок в единицу времени, в расчете на единицу площади лицевой поверхности, через которую происходит течение.
[0030] Термин «емкость», как используемый здесь, имеет отношение к количеству продукта, связываемому в расчете на единицу абсорбента. Емкость для адсорбции белка рассматривается как «высокая», если она составляет более 100 мг белка/г адсорбента.
[0031] Термины «мембрана», «войлок» и «мат», как применяемые здесь, являются взаимозаменяемыми и имеют отношение к нетканому материалу или совокупности беспорядочно перекрывающихся волокон.
[0032] Термин «нановолоконный войлок», как используемый здесь, имеет отношение к совокупности нановолокон по существу в виде планарной матрицы, которая также может включать микроволокна, добавленные для прочности, усиления потока и т.д.
[0033] Термин «микроволокна», как применяемый здесь, имеет отношение к волокнам с диаметрами свыше 1,0 микрометра и, как правило, между 1,0 микрометром и 1,0 миллиметром.
[0034] Термин «нановолокна», как используемый здесь, имеет отношение к волокнам с диаметрами менее 1,0 микрометра и, как правило, между 10 нанометрами и 1,0 микрометром, такими как между 200 нм и 600 нм.
[0035] Термин «гибридный нановолоконный войлок», как применяемый здесь, имеет отношение к нетканому материалу или совокупности беспорядочно перекрывающихся волокон, состоящей из полимеров по меньшей мере двух типов в сочетании с однокомпонентными волокнами, или композитных волокон либо по меньшей мере с одним другим однокомпонентным волокном, либо по меньшей мере с одним другим композитным волокном.
[0036] Термин «однокомпонентные нановолокна», как используемый здесь, имеет отношение к нановолокнам, выполненным из единственного полимера.
[0037] Термин «однокомпонентный нановолоконный войлок», как применяемый здесь, имеет отношение к скоплению многочисленных однокомпонентных нановолокон с образованием нетканого материала или совокупности беспорядочно перекрывающихся волокон.
[0038] Термин «композитные нановолокна», как используемый здесь, означает нановолокна, сформированные по меньшей мере из двух различных полимеров.
[0039] Термин «умеренно повышенные температуры», как применяемый здесь, имеет отношение к температурам между 24 и 110°С.
[0040] Термин «дифференцированно удаляемый», как используемый здесь, предполагает, что, когда гибридный нановолоконный войлок состоит по меньшей мере из двух полимеров на нецеллюлозной основе, могут быть выбраны условия (воздействие повышенной температуры и/или растворителя) для удаления одного из полимеров на нецеллюлозной основе до большей степени (по меньшей мере в разницей в 10% и вплоть до 100% против 0%), чем другого полимера на нецеллюлозной основе.
[0041] Термин «растворитель», как применяемый здесь, имеет отношение к любой однокомпонентной жидкости или смеси жидкостей, способных растворять один или более компонентов нановолоконного войлока.
[0042] Термин «прядильный раствор», как используемый здесь, имеет отношение к раствору полимера, который используют в процессе электропрядения.
[0043] Термин «электропрядение», как применяемый здесь, имеет отношение к приложению электрического поля определенной напряженности к прядильному раствору для формирования нановолокон.
[0044] Термин «термически стабильный», как используемый здесь, означает, что полимер не разлагается в диапазоне температур от 50-110°С.
[0045] Термин «химически стабильный», как применяемый здесь, означает, что полимер не растворяется в растворителях, таких как вода или обычные органические растворители (например, спирты и углеводороды) и их смеси.
Дериватизированная целлюлоза
[0046] Целлюлоза представляет собой структурный компонент, находящийся в клеточных стенках растений и водорослей. Ее также секретируют некоторые бактерии. Как таковая, целлюлоза представляет собой наиболее широко распространенное органическое соединение на Земле. Она составлена структурными единицами D-глюкозы, соединенными между собой β(1-4)-гликозидными связями с образованием прямолинейного полимера. Для биологических и промышленных вариантов применения ее выделяют из растений, древесной массы или хлопка и преобразуют в многочисленные полезные изделия, такие как бумага, целлофан, волокно «rayon», биотоплива и т.д. Применимость целлюлозы может быть в большой степени обусловлена ее физическими свойствами. Она не имеет запаха, является гидрофильной, относительно нерастворимой, проявляет очень слабое неспецифическое связывание, и она является биоразложимой.
[0047] В то время как сепарационные среды на основе целлюлозы имеют многие преимущества, к сожалению, их недостатком является химическая нестабильность (то есть они разлагаются) в сильных кислотах и основаниях. В дополнение, для растворения целлюлозы требуется применение специальных смесей растворителей, таких как N-метилморфолин-N-оксид (NMMO) и воды, или хлорида лития и N,N-диметилацетамида. Это ограничивает применение сред на основе целлюлозы для операций, в которых не требуются жесткие условия регенерации, которые часто необходимы в биофармацевтической промышленности, чтобы соответствовать строгим предписаниям в отношении очистки, регламентированным FDA (Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (США)).
[0048] Целлюлозные волокна традиционно получают мокрым прядением, и предусматривают предварительную дериватизацию целлюлозы, поскольку является весьма затруднительным проводить электропрядение целлюлозы непосредственно из раствора или расплава. Для получения целлюлозных нановолокон усилия исследователей были направлены на электропрядение производных целлюлозы, таких как ацетат целлюлозы. В отличие от целлюлозы, ацетат целлюлозы растворим во многих обычных растворителях, таких как ацетон. Ацетат целлюлозы может быть использован для электропрядения с образованием нановолокон, и регенерированные целлюлозные нановолокна могут быть получены подверганием нановолокон обработке после прядения в условиях гидролиза/дезацетилирования.
[0049] Соответственно этому, в практике настоящего изобретения один из полимеров в гибридном нановолоконном войлоке представляет собой дериватизированную целлюлозу. Целлюлоза может быть легко дериватизирована с использованием общеизвестных способов преобразованием НО-групп в индивидуальных целлюлозных структурных единицах в другие фрагменты с большей или меньшей реакционной способностью, с переменными зарядами и т.д. Такие материалы на основе дериватизированной целлюлозы проявляют повышенную стабильность, будучи подвергнутыми воздействию растворителей, и прочие желательные физические свойства. Многие производные целлюлозы имеются в продаже на рынке в большом количестве. Примерные материалы на основе дериватизированной целлюлозы включают, например: органические сложные эфиры (ацетат, триацетат, пропионат, ацетат-пропионат, ацетат-бутират целлюлозы); неорганические сложные эфиры (нитрат целлюлозы, сульфат целлюлозы); и алкилцеллюлозу (гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу).
[0050] Бóльшую часть массы (то есть 51% или более), такую как 60% или 70%, гибридных нановолоконных войлоков согласно настоящему изобретению обычно будет составлять дериватизированная целлюлоза.
Полимеры на нецеллюлозной основе
[0051] В то время как бóльшую часть массы гибридного нановолоконного войлока составляет дериватизированная целлюлоза, введение волокон дополнительных типов внутрь войлоков создает функциональность, необходимую для вариантов применения войлоков. Соответственно этому, желательно иметь дополнительные волокна внутри войлоков, поскольку они могут придавать войлоку повышенную механическую прочность, обеспечивать создание многочисленных функциональных возможностей войлока, стабилизировать процесс изготовления и обеспечивать прочие аспекты, разъясняемые здесь в других местах. Действительно, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что введение даже небольших количеств полимеров на нецеллюлозной основе в гибридный нановолоконный войлок улучшает процесс электропрядения, и также позволяет точно приспосабливать конечный продукт к многообразным биологическим и промышленным вариантам применения, в особенности, когда гибридный нановолоконный войлок состоял как из композитного нановолокна, так и однокомпонентного нановолокна.
[0052] Нановолокна из синтетических полимеров (например, как полученные из виниловых полимеров и акриловых полимеров) создают широкий круг химических функциональностей для биосепараций и других вариантов применения. Комбинированием различных полимерных блоков можно регулировать химические свойства поверхности полученного волокна как часть процесса электропрядения, создавая непосредственную функционализацию образованного нановолокна. В качестве альтернативы, и подобно традиционным волокнам микрометрового масштаба, функционализация поверхности полимерных нановолокон может быть химически модифицирована после электропрядения для приспособления к конкретным требованиям в отношении функциональности для разнообразных вариантов применения в биосепарациях (обсуждаемых ниже). Подходы к химической функционализации хорошо известны в полимерных технологиях. Как правило, они также противостоят жестким условиям очистки, связанным с биопроцессами. Примерные подходы к химической функционализации также более подробно обсуждаются здесь в других местах.
[0053] Синтетические адсорбционные среды на углеродной основе и фильтрационные мембраны часто являются гораздо более химически стойкими, нежели среды на основе целлюлозы, и тем самым могут быть использованы, когда для очистки сепарационных сред между циклами применения требуются сильные кислоты и основания. Кроме того, гибридные нановолокна, которые включают полимеры как на основе целлюлозы, так и на нецеллюлозной основе (например, полиакрилонитрил и поливиниловый спирт), проявляют даже более высокую площадь поверхности и повышенную механическую прочность, по сравнению с однокомпонентной целлюлозой или однокомпонентными синтетическими полимерными нановолокнами. Соответственно этому, существует явно различимая синергия, когда композитные нановолокна включают как целлюлозу, так и полимеры на нецеллюлозной основе.
[0054] Многие полимеры были успешно подвергнуты электропрядению с образованием нановолокон, в том числе (1) термопластичные гомополимеры, такие как виниловые полимеры, акриловые полимеры, полиамиды, сложные полиэфиры, простые полиэфиры и поликарбонаты, (2) термопластичные сополимеры, такие как винил-виниловые сополимеры, акрил-акриловые сополимеры и винил-акриловые сополимеры, (3) эластомерные полимеры, такие как триблок-сополимерные эластомеры, полиуретановые эластомеры и этилен-пропилен-диеновые эластомеры, (4) полимеры с высокими механическими характеристиками, такие как полиимиды и ароматические полиамиды, (5) жидкокристаллические полимеры, такие как поли(пара-фенилентерефталамид) и полиарамид, (6) текстильные полимеры, такие как полиэтилентерефталат и полиакрилонитрил, (7) электрически проводящие полимеры, такие как полианилин, а также (9) биосовместимые полимеры (то есть «биополимеры»), такие как поликапролактон, полилактид, хитозан и полигликолид. Как описываемый, полимер также может представлять собой сополимер двух или более из вышеуказанных полимерных соединений.
[0055] Примерами дополнительных полимеров, которые могут быть добавлены в гибридные нановолоконные войлоки, являются полученные электропрядением в виде однокомпонентных нановолокна из полиакрилонитрила (PAN), полиимидов, полиамидов (найлон-6, найлон-6,6, найлон-6,10 и т.д.), сложных полиэфиров (полиэтилентерефталата и т.д.), а также их сополимеров.
Композитные нановолокна
[0056] В одном варианте осуществления настоящего изобретения гибридный нановолоконный войлок включает композитное нановолокно. Отчасти это обусловливается тем обстоятельством, что процесс электропрядения, применяемый для получения нановолокон из растворов однокомпонентной дериватизированной целлюлозы, может быть нестабильным и приводить к плохим выходам, низкой производительности (длительные продолжительности и многочисленные перебои в работе), нановолокнам плохого качества (с широким распределением по размерам, ломким и т.д.) только с одной химической функциональностью. Поэтому, чтобы эффективно получать большие количества высококачественных нановолоконных войлоков с многочисленными функциональностями, также может быть необходимым объединение производного целлюлозы с полимером на нецеллюлозной основе, который стабилизирует процесс электропрядения.
[0057] Полимер на нецеллюлозной основе в композитных нановолокнах согласно настоящему изобретению может состоять из синтетических полимеров на углеродной основе, которые могут быть удалены из нановолоконного войлока при воздействии на них повышенной температуры и/или растворителей. Воздействие на нановолоконный войлок либо смеси растворителей, либо комбинации повышенной температуры и растворителей может происходить одновременно или последовательно. Присутствие полимера на нецеллюлозной основе во время процесса электропрядения также улучшает стабильность нановолокна и другие аспекты процесса, как разъясняется здесь в другом месте.
[0058] Синтетические полимерные нановолокна (например, такие, которые получены из виниловых полимеров и акриловых полимеров), создают многообразные химические функциональности для вариантов применения в биосепарациях. Сочетанием различных полимерных блоков можно регулировать химические свойства поверхности полученного волокна как часть процесса электропрядения, производя непосредственную функционализацию образованного нановолокна. В качестве альтернативы, и подобно традиционным волокнам микрометрового масштаба, функционализация поверхности полимерных нановолокон может быть химически модифицирована после электропрядения для приспособления к конкретным требованиям в отношении функциональности для разнообразных вариантов применения в биосепарациях (обсуждаемых ниже). Синтетические полимерные нановолокна обеспечивают обширнейший диапазон потенциальных вариантов химической функционализации, чтобы служить целям широкого круга вариантов применения. Такие подходы к химической функционализации хорошо известны в полимерных технологиях. Как правило, они также противостоят жестким условиям очистки, связанным с биопроцессами.
[0059] Многие полимеры были успешно подвергнуты электропрядению с образованием нановолокон, в том числе (1) термопластичные гомополимеры, такие как виниловые полимеры, акриловые полимеры, полиамиды, сложные полиэфиры, простые полиэфиры и поликарбонаты, (2) термопластичные сополимеры, такие как винил-виниловые сополимеры, акрил-акриловые сополимеры и винил-акриловые сополимеры, (3) эластомерные полимеры, такие как триблок-сополимерные эластомеры, полиуретановые эластомеры и этилен-пропилен-диеновые эластомеры, (4) полимеры с высокими механическими характеристиками, такие как полиимиды и ароматические полиамиды, (5) жидкокристаллические полимеры, такие как поли(пара-фенилентерефталамид) и полиарамид, (6) текстильные полимеры, такие как полиэтилентерефталат и полиакрилонитрил, (7) электрически проводящие полимеры, такие как полианилин, а также (9) биосовместимые полимеры, такие как поликапролактон, полилактид, хитозан и полигликолид.
[0060] Примерные полимеры на нецеллюлозной основе для получения композитных нановолокон включают, например, полиэтиленоксид, поливинилпирролидон, поливинилацетат, поливиниловый спирт, полисахариды (хитин, крахмал и т.д.), полистирол и полиметилметакрилат.
[0061] Как правило, полимер на нецеллюлозной основе присутствует в композитных нановолокнах в количестве 49% или менее по массе, таком как 30%, 25% и т.д.
Электропрядение
[0062] Электропрядение представляет собой технологию, в которой используют исключительно электрические поля для проведения процесса прядения и для образования полимерных волокон из растворов или расплавов. В отличие от общеупотребительных способов прядения (например, прядения из раствора и расплава), которые способны производить волокна с диаметрами в микрометровом диапазоне (приблизительно 5-25 мкм), электропрядение может создавать волокна с диаметрами в нанометровом диапазоне. Полученные электропрядением полимерные нановолокна обладают многими экстраординарными свойствами, включающими малый диаметр волокон и сопутствующую большую удельную площадью поверхности, высокую степень макромолекулярной ориентации и обусловленные этим превосходные механические характеристики. В дополнение, войлоки, выполненные из полученных электропрядением полимерных нановолокон, имеют регулируемые размеры пор, если сравнивать с нановолокнами, которые сформированы с использованием других способов изготовления. В отличие от наностержней, нанотрубок и нанопроволок, которые изготавливают главным образом синтетическими способами, полученные электропрядением нановолокна формируют с помощью «нанотехнологического процесса», который имеет результатом недорогие нановолокна, которые также относительно просто подвергаются сборке и обработке для укладки.
[0063] Как правило, формирование нановолокон представляет собой тонко настроенный и сложный баланс трех основных сил, участвующих в процессе электропрядения, включающих напряженность электрического поля, поверхностное натяжение и вязкоупругую силу. Среди этих трех сил напряженность электрического поля всегда благоприятствует формированию продукта с наибольшими площадями поверхности. Поверхностное натяжение всегда благоприятствует образованию продукта с наименьшими площадями поверхности. Вязкоупругая сила представляет собой силу, которая в значительной степени варьирует по мере испарения растворителя, и является основным фактором, препятствующим разрыву струи/нити на капли при электропрядении. Когда доминирует электрическое поле, вязкоупругая сила конкурирует с электрическим полем. Когда доминирует поверхностное натяжение, вязкоупругая сила действует в балансе с поверхностным натяжением.
[0064] Теоретически, самые мелкие нановолокна могут быть сформированы при двух условиях: (1) когда высока плотность избыточного заряда, который несет электропрядильная струя, и (2) когда период времени является достаточно длительным, и вязкоупругая сила достаточно высока, чтобы предотвращать капиллярный распад струи/нити, но достаточно низка, чтобы позволять электрическому полю эффективно растягивать струю. В отношении условия (1) было найдено, что добавление растворимых электролитов к прядильному раствору (например, добавление сильных электролитов, таких как NaCl, к водному раствору полиэтиленоксида) может значительно повысить плотность избыточного заряда, который несет струя, и обусловливать формирование нановолокон с наименьшим диаметром. Однако этот метод также создает негативные эффекты, такие как (а) меньшую скорость потока и, в результате, снижение производительности получения нановолокон, и (b) загрязнение полученных нановолокон электролитами. Удаление электролитов без ущерба свойствам нановолокон может быть затруднительным.
[0065] Для условия (2) требуется дополнительное понимание в отношении затвердевания струи. Как правило, отверждение струи тесно связано с летучестью растворителя. Если летучесть растворителя слишком высока, период времени для эффективного растяжения электропрядильной струи/нити является коротким. Следовательно, будут получаться волокна с относительно большими диаметрами. Если летучесть растворителя слишком низка, электропрядильная струя/нить с высокой вероятностью может распадаться на капли при растяжении. Таким образом, будут получаться бусинки и/или волокна с утолщениями.
[0066] Как правило, процесс электропрядения включает три стадии: (1) инициирование электропрядильной струи/нити и растяжение струи вдоль прямолинейной траектории; (2) рост нестабильности связывания и дополнительное удлинение струи, которое позволяет струе становиться очень длинной и тонкой, в то же время следуя петлеобразному и спиралевидному пути; и (3) отверждение струи в результате испарения растворителя или охлаждения, которое ведет к формированию нановолокон. Фигура 1 схематически показывает процесс электропрядения (Hao Fong, в «Polymeric Nanostructures and Their Applications» («Полимерные наноструктуры и варианты их применения»), том 2: «Applications: Chapter 11, Electrospun Polymer, Ceramic, Carbon/Graphite Nanofibers and Their Applications» («Варианты применения: Глава 11, Полученные электропрядением полимерные, керамические, углеродные/графитовые нановолокна и варианты их применения»), под редакцией Hari S. Nalwa, издательство American Scientific Publishers, Лос-Анджелес, Калифорния (ISBN: 1-58883-070-5), 2007, стр. 451 -474).
[0067] Один примерный процесс электропрядения может быть описан в общих чертах следующим образом.
[0068] Стадия 1: Как показано на фигуре 1, прядильный раствор (например, раствор полимера) помещают в контейнер с прядильной фильерой (1), и к раствору через электрод (3) (например, медную проволоку) прилагают высокое напряжение (2) постоянного тока (DC), обычно в диапазоне 5-40 киловольт. Электрически заземленный коллектор (4) помещают на определенном расстоянии (5) (известном как воздушный зазор) от прядильной фильеры. Воздушный зазор может варьировать от нескольких сантиметров вплоть до одного метра. Когда электростатическое поле достигает критического значения, и напряженность электрического поля преодолевает силы поверхностного натяжения и вязкоупругого взаимодействия, струя/нить выбрасывается и проходит прямолинейно на протяжении определенного расстояния (известного как длина струи).
[0069] Стадия 2: Затем струя начинает изгибаться, образуя спиральные петли. Это явление называется «изгибовой (или прогибовой) нестабильностью». Как правило, изгибовая нестабильность обусловливает растяжение струи по длине более чем в 10000 раз за очень короткий промежуток времени (50 мсек или менее). Таким образом, скорость растяжения во время изгибовой нестабильности является исключительно высокой (вплоть до 1000000 сек-1). Эта предельно высокая скорость удлинения может эффективно растягивать цепь макромолекул и плотно выстраивать их вдоль оси нановолокна.
[0070] Стадия 3: Струя затвердевает, либо вследствие испарения растворителя, либо когда расплав охлаждается ниже температуры перехода из жидкостного в твердое состояние. Чем длительнее продолжительность отверждения, тем сильнее может быть удлинена струя. Продолжительность отверждения связана со многими факторами, такими как давление паров растворителя, коэффициент диффузии растворителя, объемная плотность заряда, который несет струя, и напряженность приложенного электростатического поля.
Необязательная обработка после электропрядения
[0071] После затвердевания собранных нановолокон предусматриваются определенные дополнительные стадии, которые могут быть выполнены, чтобы «по заказу модифицировать» нановолокна для конкретных вариантов применения. Ниже обсуждаются примерные дополнительные стадии:
а. Удаление первого полимера на нецеллюлозной основе
[0072] В некоторых случаях один или более из полимеров и, в частности, полимер на нецеллюлозной основе, присутствующий в композитном нановолокне, могут быть удалены с использованием усиленного нагревания и/или растворителя(ей). Удаление первого полимера на нецеллюлозной основе создает дополнительную площадь поверхности и повышает пористость остального полимера на основе целлюлозы. Это обусловливается тем, что после удаления полимера на нецеллюлозной основе полимер на основе целлюлозы имеет «поры» с контролируемым размером, появившиеся там, где занимал место использованный полимер на нецеллюлозной основе. Этот дополнительный «свободный поровый объем» создает увеличенную площадь поверхности полученного нановолоконного войлока, которая может, например, повышать адсорбционную емкость связывания для сепараций, улучшать селективность сепараций на основе размеров частиц и повышать производительность благодаря дополнительной пористости. Удаление полимера на нецеллюлозной основе сокращает благоприятные возможности, обеспечиваемые многочисленными функциональными группами (которые присутствовали внутри композитного нановолокна), до находящихся непосредственно на оставшемся нановолокне из полимера на основе целлюлозы.
b. Регенерация целлюлозы
[0073] После получения нановолокон в состоянии «после электропрядения», дериватизированная целлюлоза может быть преобразована в целлюлозу в процессе регенерации. Регенерированная целлюлоза будет иметь такие же свойства, как описанная ранее чистая природная целлюлоза. Процесс регенерации выполняют приведением содержащих дериватизированную целлюлозу нановолокон в контакт, например, с сильным основанием (например, гидроксидом натрия) или другим растворителем. После реакции регенерации для преобразования в целлюлозу нановолокна могут быть промыты для удаления любого избытка растворителя, использованного во время процесса.
с. Функционализация поверхности
[0074] После получения гибридных нановолоконных войлоков, поверхности волокон могут быть подвергнуты функционализации. Неограничивающие примеры функционализации включают введение ионообменных групп, таких как слабые или сильные кислоты, и основания (например, карбоновые кислоты и амины), гидрофобных групп, таких как фенольные соединения, и аффинных лигандов, таких как антитела или ферментные субстраты.
[0075] Для применения в биосепарации гибридные нановолоконные войлоки согласно настоящему изобретению являются идеально биологически инертными, чем подразумевается, что они должны противодействовать неспецифическому связыванию нерастворимых твердых частиц, таких как клетки и продукты распада клеток, а также нежелательным взаимодействиям с белками, сахарами, нуклеиновыми кислотами, вирусами и прочими растворимыми компонентами, присутствующими во многих системах биологического происхождения.
[0076] В дополнение, нановолоконные войлоки для применения в биосепарации должны иметь некоторые качества: (1) волокна с малым диаметром для обеспечения наибольшего значения удельной площади (этот критерий является наиболее важным для адсорбционных процессов, и менее важен для обсуждаемых ниже сепараций строго по размеру частиц); (2) хорошо контролируемое и узкое распределение пор по величине между волокнами для обеспечения равномерного распределения течения при использовании для адсорбционных процессов и точной по размеру отсечки при сепарациях на основе величины частиц; (3) волокна должны иметь превосходную механическую и химическую стабильность для противостояния потенциально высоким рабочим давлениям и жестким условиям очистки; и (4) волокна должны иметь точно определенный и пространственно однородный размер и химический состав.
[0077] Для адсорбционных процессов, где доминирующими целевыми продуктами являются макромолекулярные продукты, такие как белки, нуклеиновые кислоты и вирусы, предельно большая удельная площадь поверхности, связанная с нановолоконными войлоками, создает огромное число потенциальных центров связывания для адсорбционных биосепараций. Нановолокна могут быть модифицированы так, чтобы содержать огромное число центров связывания, и адсорбция происходит почти исключительно на поверхности волокон, что делает центры связывания непосредственно доступными без необходимости в том, чтобы относительно крупная целевая молекула диффундировала внутрь. Внутренняя диффузия часто может ограничивать емкость для многих процессов адсорбции биопродуктов, когда используют традиционные пористые полимерные зерна. В дополнение, поскольку нановолоконные мембраны могут быть выполнены со многими различными химическими свойствами, адсорбируемый лиганд может быть точно подстроен для соответствия потребностям конкретной сепарации (например, ионной, гидрофобной или аффинной). В некоторых случаях лиганд может быть введен в нановолокно из исходных материалов во время электропрядения, или, альтернативно, поверхность может быть химически модифицирована для создания желательного адсорбирующего агента после получения нановолокна.
[0078] Две из наиболее важных характеристик операции разделения являются такими, что (1) течение происходит через микро- и макропоры войлока (в противоположность плотно упакованным полимерным зернам), и (2) что адсорбция происходит на поверхности волокон, где не требуется внутренняя диффузия. Эти факторы сокращают проблемы с высокими перепадами давления при повышенных скоростях течения и исключают медленную диффузию внутрь частиц, необходимую для адсорбции внутри полимерных зерен. Было показано, что доступные в настоящее время адсорбционные войлоки по порядку величины способности связывания биомолекул подобны полимерным зернам, но могут действовать при эксплуатационных скоростях течения более чем в 10 раз быстрее, чем плотно упакованные зерна. Эти факторы обеспечивают возможность гораздо менее продолжительной обработки и потенциально более высоких уровней очистки ценных биологических продуктов. Это является весьма желательным, в особенности для крупных биомолекул (с молекулярными массами свыше 250 кДа (тысяч дальтонов) и/или с гидродинамическими диаметрами 20-300 нм), поскольку их исключительно трудно очищать с использованием плотно упакованных зерен ввиду серьезных ограничений в отношении массопереноса внутри мелких пор полимерных зерен.
[0079] Поверхность нановолоконных войлоков согласно настоящему изобретению может быть модифицирована для сообщения химических свойств, обеспечивающих ионообменное и гидрофобное взаимодействие. Простое химическое модифицирование, такое как сульфирование полистирольных волокон серной кислотой, было использовано для формирования катионообменной среды. Прививка, радикальная полимеризация с переносом атома (ATRP) и обработки плазмой были использованы для создания ионообменных поверхностных функциональных групп, а также в качестве трехмерных связок из разнообразных полимерных субстратов, включающих полипропилен, поливинилидендифторид, полисульфон, и прочих. Фенильные и бутильные группы также могут быть введены как лиганды для гидрофобного взаимодействия. Зачастую поверхность полимерных мембран должна быть дополнительно модифицирована для повышения гидрофильности, чтобы препятствовать неспецифическому связыванию. Это было выполнено введением полиэтиленгликоля и других полиолов на поверхность.
[0080] Ионообменная емкость гибридного нановолоконного войлока также может быть повышена введением, например, диэтиламиноэтильных (DEAE) групп в качестве слабого анионообменного лиганда, или фрагмента карбоновой кислоты как слабого катионообменного лиганда.
d. Функционализация поверхности антимикробными препаратами
[0081] В одном варианте осуществления настоящего изобретения полимер на нецеллюлозной основе представляет собой полиакрилонитрил (PAN). Волоконные мембраны из PAN широко применялись для фильтрации благодаря их термической стабильности, высоким механическим характеристикам и химической стойкости. Полученные электропрядением нановолоконные войлоки из PAN представляли особенный интерес ввиду таких свойств, как малые диаметры волокон и соответственно большие удельные площади поверхности, а также возможности регулирования размеров пор среди нановолокон и введения антимикробных агентов в наномасштабе. Войлоки, состоящие из нановолокон с антимикробной функциональностью, привлекали растущее внимание ввиду проблем с качеством очищенной воды и/или профильтрованного воздуха, а также производственных затрат. Водяные и воздушные фильтры (в частности, фильтры, действующие в условиях темноты и влажности) постоянно подвергаются атакам микроорганизмов из окружающей среды. Микроорганизмы (такие как бактерии), которые могут легко задерживаться фильтрами, быстро растут, приводя к образованию биопленок. Таким образом, накопления микроорганизмов на поверхностях фильтров ухудшают качество очищенной воды и/или профильтрованного воздуха; в дополнение, они также оказывают неблагоприятное влияние на течение воды и/или воздуха.
[0082] Более того, загрязненные фильтры с биопленками трудно очищать. Обычно во время работы требуется высокое давление. Это, в свою очередь, повышает расходы. Описанные способы предусматривают введение антимикробных агентов (таких как препарат «N-halamine» и наночастицы ионов серебра) непосредственно в прядильные растворы, и тем самым молекулы/частицы антимикробных агентов распределяются по всем нановолокнам (Xinbo Sun, Lifeng Zhang, Zhengbing Cao, Ying Deng, Li Liu, Hao Fong, и Yuyu Sun. «Electrospun Composite Nanofiber Fabrics Containing Uniformly Dispersed Antimicrobial Agents as an Innovative Type of Polymeric Materials with Superior Anti-Infective Efficacy» («Полученные электропрядением композитные нановолоконные ткани, содержащие равномерно диспергированные антимикробные агенты, как новаторский тип полимерных материалов с превосходной противоинфекционной эффективностью»). ACS Applied Materials and Interfaces, том 2 (№ 4), стр. 952-956, 2010).
[0083] Однако это часто ведет к технологическим проблемам, главным образом, поскольку высокое содержание антимикробных агентов может серьезно осложнять процесс электропрядения и/или ухудшать свойства полученных нановолокон. Потенциальное решение этих проблем состоит во введении антимикробной функциональности на поверхности нановолокон после того, как нановолокна изготовлены (Lifeng Zhang, Jie Luo, Todd J. Menkhaus, Hemanthram Varadaraju, Yuyu Sun, и Hao Fong. «Antimicrobial Nano-fibrous Membranes Developed from Electrospun Polyacrylonitrile Nanofibers» («Антимикробные нановолоконные мембраны, сформированные из полученных электропрядением полиакрилонитрильных нановолокон»). Journal of Membrane Science, том 369, стр. 499-505, 2011).
[0084] Известно, что нитрильные (-C≡N) группы в PAN могут быть химически преобразованы в амидоксимные (-C(NH2)=NOH) группы. Амидоксимные группы могут создавать координационные связи с многообразными металлическими ионами, в том числе ионами серебра, и координированные ионы серебра могут быть восстановлены до наночастиц серебра. Как ионы серебра, так и серебряные наночастицы представляют собой антимикробные агенты с высокой противомикробной активностью.
е. Другие примеры
[0085] Перспективную альтернативу хроматографии на уплотненном слое и другим технологиям сепарации представляет применение гибридных нановолоконных войлоков согласно настоящему изобретению в качестве селективных адсорбционных мембран. В этом типе адсорбции применяют нановолоконные войлоки как носитель для лигандов, которые используются во время процесса селективной адсорбции.
[0086] Селективная адсорбция предусматривает «активную» функционализацию поверхности гибридного нановолоконного войлока, которая позволяет непосредственно улавливать (адсорбировать) целевые субстанции. Такое модифицирование упрощается, если гибридные нановолоконные войлоки на своих поверхностях содержат химические фрагменты, которые относительно просто химически модифицировать для создания адсорбционных центров.
[0087] В отличие от модифицирования поверхностей нановолокон с созданием функциональных групп для ионообменного и гидрофобного взаимодействия, нанесение аффинных лигандов на нановолокна может быть более проблематичным. Зачастую процесс требует первоначального модифицирования поверхности для создания центров связывания для иммобилизации лигандов, с последующим присоединением лиганда к активному центру. Важно, что как первоначальное поверхностное модифицирование, так и присоединение лигандов должны быть прочными, чтобы не происходило вымывание во время обработки.
[0088] В некоторых случаях простые карбоксильные группы из привитой на поверхность метакриловой кислоты могут действовать как активный центр связывания для создания ковалентной амидной связи между функционализированной карбоксильной группой и открытой аминогруппой на белковом лиганде. Подобным образом, глубоким окислением целлюлозы (если оно надлежащим образом контролируется) на поверхности волокна могут быть сформированы альдегидные группы, которые могут образовывать ковалентное связывание с первичными аминами белка (включая Белок А и Белок G); в частности, по аминокислоте лизину. В других ситуациях функционализация поверхности общим аффинным красителем (например, Cibacron Blue, способным связывать некоторые белки) может быть проведена непосредственно на целлюлозном нановолокне.
[0089] Более замысловато биоактивные центры для иммобилизации белковых лигандов могут быть введены в каркас нановолокна во время формирования нановойлока. Одним примером этого является применение полиэтиленгликоля (PEG) с поли-D,L-лактидом (PDLLA) в качестве блок-сополимера. Гликоль может связываться с биоцитином (способным к аффинному взаимодействию с белками слияния стрептавидина) после электропрядения для создания аффинного нановолокна. Подобным образом, может быть создан диблок-сополимер поликапролактона (PCL) и поли(D,L-молочной кислоты-гликолевой кислоты)-b-PEG-NH2 (PLGA-b-PEF-NH2), содержащий снабженные поверхностными аминогруппами нановолокна для связывания с белками с использованием гомобифункционального сшивающего агента. Наконец, в некоторых случаях возможно применение собственных активных центров, связанных с определенными нановолоконными матрицами. Например, оказалось успешным связывание белка конканавалина А (аффинный хвост для лектина, связанного с гликопротеиновыми и/или прочими гликоконъюгатами) с нановолокном на основе хитозана.
[0090] В химических технологиях известны и другие способы присоединения специфичных лигандов к соединениям на целлюлозной основе и/или синтетическим полимерам.
Сепарации на основе размеров
[0091] В качестве независимого механизма адсорбции в последующих стадиях (downstream) биотехнологии также повседневно используют сепарации по размерам. Глубинная фильтрация и микрофильтрация представляют собой общеупотребительные операции, применяемые для осветления ферментативного бульона, где из суспензии биореактора удаляют клетки (приблизительно 1~20 мкм) и продукты распада клеток (0,1~1 мкм). Нанофильтрацию с помощью мембран применяют для выделения вирусов и/или очистки вирусных частиц величиной 20~200 нм, и ультрафильтрацию обычно используют для концентрирования и очистки белков. Во всех случаях желательны определенные характеристики сепарационной среды. Во-первых, желательна точно определенная отсечка по размеру для получения устойчиво контролируемых разделений. Во-вторых, необходим высокопористый материал для обработки с высокой производительностью без чрезмерных требований в отношении давления, чтобы свести к минимуму продолжительность работы и/или требования к площади мембраны. И в-третьих, желательна химическая и физическая устойчивость для жестких условий очистки и работы при умеренных давлениях. Нановолоконные войлоки, поскольку они могут быть изготовлены с низкими затратами в большом количестве из механически и химически прочных волокон, и с хорошо контролируемым размером пор между волокнами (или в виде полых волокон), обеспечивают превосходную благоприятную возможность в качестве новаторской среды для разделения по размерам. Полимерные нановолокна, как правило, проявляют меньшую степень неспецифического связывания, но могут иметь недостаток в меньшей химической стойкости, чем углеродные и керамические волокна. Недостатком керамических волокон является хрупкость, и они потенциально имеют высокие степени неспецифической адсорбции биомассы/биочастиц с сопутствующим засорением, но могут выдерживать жесткие условия регенерации.
[0092] До сих пор нановолоконные сита для сепараций по размерам главным образом представлялись пригодными для применения при выделении биочастиц нанометрового и микрометрового масштаба (или заменителей) согласно механизму глубинной фильтрации. Увеличенная удельная площадь поверхности нановолокон внутри фильтрационного мата создает более извилистую траекторию и повышенную вероятность задерживать желательную частицу из раствора, в то же время с сохранением высокой пористости. Были оценены в совокупности полимерные, углеродные и керамические нановолокна, и все были способны отделять частицы желательного размера от смеси, в то же время поддерживая высокие величины расхода потока. Более конкретно, полученные электропрядением нановолокна, выполненные из поливинилидендифторида (PVDF) и найлона-6, были способны удалять полистирольные частицы с величиной между 0,5~10 мкм. Возможно, сита из керамических нановолокон использовались более широко. Один пример показывает, что комбинация крупных титанатных нановолокон с более мелкими нановолокнами из бемита была способна обеспечивать очень высокие величины расхода потока (1000 л/м2⋅час) при относительно низком напорном давлении (20 кПа) и могла бы удалять из раствора все частицы крупнее 60 нм. Следует отметить, что многие варианты применения глубинной микро- и нанофильтрации также основываются на химической адсорбции частиц на поверхности, каковые нановолокна вполне способны специфически адсорбировать желательную примесь и могут быть изготовлены для этого.
Строение/конфигурация нановойлока
[0093] При использовании волокон с диаметрами в масштабе от субмикронного до нанометрового (1~1000 нм, называемых «нановолоконными» войлоками), площадь поверхности внутри данного объема слоя, доступная для потенциального связывания, будет в значительной мере увеличена, не меньше чем на два порядка величины. Регулированием размера пор нановолоконных войлоков также можно контролировать перепад давления и гидродинамические характеристики течения, и делать их столь же эффективными, как в микроволоконных войлоках.
[0094] Кроме того, величины пор между волокнами в войлоке обычно имеют узкое распределение пор по размерам (свыше 90% нановолокон находятся в пределах диапазона от 100 нм до 500 нм), чтобы препятствовать каналированию (сквозному проскоку) и задерживать только те частицы, величина которых превышает желательную размерную отсечку для операций фильтрации. Наконец, нановолоконные войлоки обычно имеют достаточную механическую прочность для работы в условиях с потенциально высокими перепадами давления (вплоть до 100 psi (689,4 кПа)) и высокими скоростями течения (значениями расхода потока свыше 30 л/(мин⋅м2)) и имеют достаточную химическую стойкость, чтобы противостоять потенциально жестким режимам очистки (часто включающим сильные кислоты, основания и органические растворители) без разрушения.
[0095] В одном варианте исполнения нановолоконные войлоки состоят из композитного нановолокна (одного полимера на основе дериватизированной целлюлозы плюс одного полимера на нецеллюлозной основе) и однокомпонентного нановолокна (полимера на нецеллюлозной основе). Однако, как было описано выше, гибридные нановойлоки согласно настоящему изобретению могут быть сформированы из многообразных комбинаций полимеров и нановолокон. Примеры этого включают, например:
• композитный нановолоконный войлок, в котором все нановолокна в войлоке состоят из единообразных частиц композитного нановолокна, выполненного из соэкструдированной смеси каркасного полимера и первого полимера на нецеллюлозной основе.
• Нановолоконный войлок, состоящий по меньшей мере из двух различных однокомпонентных нановолокон.
• Нановолоконный войлок, состоящий по меньшей мере из одного однокомпонентного нановолокна и по меньшей мере одного композитного нановолокна.
[0096] В дополнение к вышеописанным конфигурациям нановойлока, нановойлоки согласно настоящему изобретению также могут включать микроволокна для повышения стабильности, прочности и для точной настройки других физических характеристик войлоков для использования в конкретных вариантах применения. При сравнении с однокомпонентными нановолоконными войлоками, гибридные нановолоконные войлоки согласно настоящему изобретению проявляют следующие примерные улучшенные свойства:
Таблица 1
Характеристика Показатели производительности Количественные меры
Долговечность/
стабильность/
проницаемость		 Стабильная и воспроизводимая производительность на протяжении многочисленных циклов (с различными средствами очистки) и в агрессивных условиях работы (высокий расход потока и высокое давление) - Емкость адсорбции по отношению к числу циклов (менее 10% потери емкости после 50 циклов)
- Кинетические характеристики адсорбции по отношению к числу циклов (менее 10% увеличения продолжительности адсорбции после 50 циклов)
- Нагрузка, выдерживаемая до механического разрушения (вплоть до 100 psi (689,4 кПа) давления в потоке жидкости)
- Проницаемость для потока жидкости (свыше 500 л/(мин⋅м2⋅мм⋅105 Па)
Улучшенные характеристики адсорбции - Повышенная емкость адсорбции белков, более благоприятные механизмы равновесной адсорбции, и более быстрые кинетические характеристики адсорбции белков
- Более высокая площадь поверхности в результате создания пор внутри нановолокон
- Более высокая селективность адсорбции		 - Модель статической изотермы адсорбции (емкость и избирательность) (для белка свыше 0,2 мг/мг мата)
- Кинетические характеристики адсорбции (более 90% равновесия достигаются в пределах 3 минут).
- Анализ площади поверхности по методу BET (Брунауэра-Эммета-Теллера) (свыше 20 м2/г)
- Коэффициенты разделения при очистке смесей (био)химических препаратов (по меньшей мере 2-кратная очистка)
Однородное распределение по диаметрам волокон и размеру пор Улучшенные гидродинамические характеристики и воспроизводимая эффективность адсорбции - Визуальные SEM-изображения (в сканирующем электронном микроскопе) (>90% диаметров волокон находятся в пределах диапазона от 100 нм до 500 нм)
- Анализ распределения течения (условия связывания и несвязывания) (число Пекле свыше 100 для несвязанного растворенного компонента)
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Получение однокомпонентного нановолоконного войлока из ацетата целлюлозы согласно прототипу
[0097] Однокомпонентный нановолоконный войлок из ацетата целлюлозы изготовили, как описано в работе: «Handbook of Membrane Research», Глава 3, «Applications of Electrospun Nanofiber Membranes for Bioseparations» («Варианты применения полученных электропрядением нановолоконных мембран для биосепараций»), Todd J. Menkhaus, и др., издательство Nova Science Publishers. Inc., под редакцией Stephan V. Gorley. Ацетат целлюлозы (со средней молекулярной массой ~30000 г/моль), NaOH, NaCl, ацетон, N,N-диметилацетамид (DMAc) и N,N-диметилформамид (DMF) были приобретены в фирме Sigma-Aldrich Co. (Милуоки, Висконсин) Гидрохлорид 2-(диэтиламино)этилхлорида (DAECH) с чистотой 98% был приобретен в фирме Alfa Aesar Co. (Уорд Хилл, Массачусетс).
[0098] Приготовили раствор 15% (массовая доля) ацетата целлюлозы в смеси «ацетон/DMAc» (в массовом соотношении 2/1) при комнатной температуре. Раствор поместили в шприц. Конфигурация устройства для электропрядения включала источник высоковольтного электроснабжения и изготовленный в лаборатории барабан. В ходе электропрядения к игле подводили положительное высокое напряжение в 15 кВ и расход потока поддерживали на уровне 1,0 мл/час с использованием шприцевого насоса. Нановолокна из ацетата целлюлозы собирали в виде беспорядочно уложенного войлока на электрически заземленной алюминиевой фольге, которая покрывала барабан. Для высушивания нановолоконного войлока во время электропрядения использовали нагревательную лампу и войлок после электропрядения дополнительно высушивали в вакуумном сушильном шкафу. В целом процесс электропрядения был относительно нестабильным, с частыми перебоями, приблизительно с 2-часовыми интервалами. Собранный нановолоконный войлок из ацетата целлюлозы имел толщину приблизительно 225 мкм и массу в расчете на единицу площади приблизительно 60 г/м2.
[0099] Нановолоконные войлоки из ацетата целлюлозы в состоянии после электропрядения сначала подвергли гидролизу/дезацетилированию погружением в водный 0,05М раствор NaOH в течение 24 часов. Продукты, называемые нановолоконными войлоками из регенерированной целлюлозы, затем трижды промыли дистиллированной водой и высушили в вакуумном сушильном шкафу при температуре 60°С. Затем образцы погрузили в 15%-ный (массовая доля) водный раствор DAECH на 10 минут с последующим высушиванием при температуре 60°С. Затем образцы погрузили в водный 0,5М раствор NaOH при температуре 90°С в течение 10 минут. Образцы трижды промыли дистиллированной водой и высушили при температуре 60°С с получением нановолоконных войлоков из целлюлозы с диэтиламиноэтильными (DEAE) анионообменными группами.
Пример 2
Получение гибридного нановолоконного войлока из CA/PEO-композитных нановолокон и однокомпонентных нановолокон из PAN
[00100] Ацетат целлюлозы (CA), полиэтиленоксид (PEO), хлороформ (CHCl3), диметилформамид (DMF), полиакрилонитрил (PAN), и диэтиламиноэтилхлорид были приобретены в фирме Sigma-Aldrich Co. (Милуоки, Висконсин).
[00101] По отдельности приготовили прядильные растворы из PAN и CA+PEO. Вкратце, для приготовления прядильного раствора PAN, полиакрилонитрил (PAN) растворили в DMF для получения раствора. Что касается прядильного раствора CA+PEO, то приготовили CA плюс PEO в смеси CHCl3/DMF с диэтиламиноэтилхлоридом.
[00102] В ходе процесса электропрядения два шприца, заполненных прядильным раствором PAN или CA+PEO, поместили на противолежащей стороне изготовленного в лаборатории барабана. В общем и целом, процесс электропрядения был очень стабильным и протекал устойчиво в течение длительных периодов времени (>48 часов), и полученные электропрядением гибридные нановолоконные маты, состоящие из CA+PEO-композитных нановолокон и PAN-нановолокон (либо самостоятельные, либо уложенные на носитель из хлопковой марли медицинского назначения), собрали на электрически заземленной алюминиевой фольге, которая покрывала барабан.
[00103] Затем гибридные нановолоконные маты из CA+PEO+PAN в состоянии после электропрядения подвергли отжигу в течение 24 часов для завершения дисперсии фаз CA и PEO. После этого маты подвергли гидролизу/дезацетилированию погружением в водный раствор NaOH в течение 24 часов. Полученные гибридные нановолоконные маты, составленные нановолокнами из регенерированной целлюлозы и нановолокнами из PAN, промыли дистиллированной водой и высушили.
Пример 3
Получение гибридного нановолоконного войлока из CA/PVP-композитных нановолокон и однокомпонентных нановолокон из PAN
[00104] Ацетат целлюлозы (CA), поливинилпирролидон (PVP), хлороформ (CHCl3), диметилформамид (DMF), полиакрилонитрил (PAN), и диэтиламиноэтилхлорид были приобретены в фирме Sigma-Aldrich Co. (Милуоки, Висконсин).
[00105] По отдельности приготовили прядильные растворы из PAN и CA+PVP. Вкратце, для приготовления прядильного раствора PAN, полиакрилонитрил (PAN) растворили в DMF для получения раствора. Что касается прядильного раствора CA+PEO, то приготовили CA плюс PVP в смеси CHCl3/DMF с диэтиламиноэтилхлоридом.
[00106] В ходе процесса электропрядения два шприца, заполненных прядильным раствором PAN или CA+PVP, поместили на противолежащей стороне изготовленного в лаборатории барабана. В общем и целом, процесс электропрядения был очень стабильным и протекал устойчиво в течение длительных периодов времени (>48 часов), и полученные электропрядением гибридные нановолоконные маты, состоящие из CA+PVP-композитных нановолокон и PAN-нановолокон (либо самостоятельные, либо уложенные на носитель из хлопковой марли медицинского назначения), собрали на электрически заземленной алюминиевой фольге, которая покрывала барабан.
[00107] Затем гибридные нановолоконные маты из CA+PVP+PAN в состоянии после электропрядения подвергли отжигу в течение 24 часов для завершения дисперсии фаз CA и PVP. После этого маты подвергли гидролизу/дезацетилированию погружением в водный раствор NaOH в течение 24 часов; в этом процессе также был бы растворен/удален PVP из матов. Полученные гибридные нановолоконные маты, составленные нановолокнами из регенерированной целлюлозы и нановолокнами из PAN, промыли дистиллированной водой и высушили.
Пример 4
Получение гибридного нановолоконного войлока из CA/PEO-композитных нановолокон и однокомпонентных нановолокон из найлона-6
[00108] Ацетат целлюлозы (CA), полиэтиленоксид (PEO), хлороформ (CHCl3), гексафторизопропанол (HFIP), найлон-6, и диэтиламиноэтилхлорид были приобретены в фирме Sigma-Aldrich Co. (Милуоки, Висконсин).
[00109] По отдельности приготовили прядильные растворы из найлона-6 и CA+PEO. Вкратце, для приготовления прядильного раствора найлона-6 полимер растворили в HFIP. Что касается прядильного раствора CA+PEO, то приготовили CA плюс PEO в смеси CHCl3/DMF с диэтиламиноэтилхлоридом.
[00110] В ходе процесса электропрядения два шприца, заполненных прядильным раствором найлона-6 или CA+PVP, поместили на противолежащей стороне изготовленного в лаборатории барабана. В общем и целом, процесс электропрядения был очень стабильным и протекал устойчиво в течение длительных периодов времени (>48 часов), и полученные электропрядением гибридные нановолоконные маты, состоящие из CA+PEO-композитных нановолокон и нановолокон из найлона-6 (либо самостоятельные, либо уложенные на носитель из хлопковой марли медицинского назначения), собрали на электрически заземленной алюминиевой фольге, которая покрывала барабан.
[00111] Затем гибридные нановолоконные маты из CA+PEO+найлон-6 в состоянии после электропрядения подвергли отжигу в течение 24 часов для завершения дисперсии фаз CA и PEO. После этого маты подвергли гидролизу/дезацетилированию погружением в водный раствор NaOH в течение 24 часов; в этом процессе также был бы растворен/удален PEO из матов. Полученные гибридные нановолоконные маты, составленные нановолокнами из регенерированной целлюлозы и нановолокнами из найлона-6, промыли дистиллированной водой и высушили.
Пример 5
Получение гибридного нановолоконного войлока из CA/PVP-композитных нановолокон и однокомпонентных нановолокон из найлона-6
[00112] Ацетат целлюлозы (CA), поливинилпирролидон (PVP), хлороформ (CHCl3), гексафторизопропанол (HFIP), найлон-6 и диэтиламиноэтилхлорид были приобретены в фирме Sigma-Aldrich Co. (Милуоки, Висконсин).
[00113] По отдельности приготовили прядильные растворы из найлона-6 и CA+PVP. Вкратце, для приготовления прядильного раствора найлона-6, найлон-6 растворили в HFIP для получения раствора. Что касается прядильного раствора CA+PEO, то приготовили CA плюс PVP в смеси CHCl3/DMF с диэтиламиноэтилхлоридом.
[00114] В ходе процесса электропрядения два шприца, заполненных прядильным раствором найлона-6 или CA+PVP, поместили на противолежащей стороне изготовленного в лаборатории барабана. В общем и целом, процесс электропрядения был очень стабильным и протекал устойчиво в течение длительных периодов времени (>48 часов), и полученные электропрядением гибридные нановолоконные маты, состоящие из CA+PVP-композитных нановолокон и нановолокон из найлона-6 (либо самостоятельные, либо уложенные на носитель из хлопковой марли медицинского назначения), собрали на электрически заземленной алюминиевой фольге, которая покрывала барабан.
[00115] Затем гибридные нановолоконные маты из CA+PVP+найлона-6 в состоянии после электропрядения подвергли отжигу в течение 24 часов для завершения дисперсии фаз CA и PVP. После этого маты подвергли гидролизу/дезацетилированию погружением в водный раствор NaOH в течение 24 часов; в этом процессе также был бы растворен/удален PVP из матов. Полученные гибридные нановолоконные маты, составленные нановолокнами из регенерированной целлюлозы и нановолокнами из найлона-6, промыли дистиллированной водой и высушили.
Пример 6
Оценка технических характеристик однокомпонентных и гибридных нановолоконных войлоков
[00116] По результатам исследований адсорбции в периодическом режиме, динамической адсорбции, дисперсии потока и проницаемости, однокомпонентные нановолоконные маты (Пример 1) и гибридные нановолоконные маты (Примеры 2-6) сравнили с имеющимися в продаже на рынке адсорбционными мембранами из регенерированной целлюлозы и ватным тампоном. Целлюлозную мембрану промышленного производства и ватный тампон перед испытанием подвергли таким же обработкам после электропрядения, как для однокомпонентного нановолоконного войлока и гибридного нановолоконного войлока.
[00117] Эксперименты по адсорбции в периодическом режиме проводили для определения изотерм равновесной адсорбции Ленгмюра. Для анализов в периодическом режиме однокомпонентный войлок, гибридный войлок, промышленную целлюлозу и ватный тампон промыли буфером, разрезали на отдельные фрагменты величиной приблизительно 1 см2 и взвесили. Затем для каждой среды десять отдельных фрагментов (~100 мг) поместили в центрифужные пробирки емкостью 15 миллилитров (мл). Маточный раствор целевого белка приготовили с концентрацией 2,0 мг/мл смешением лиофилизированного белка известной массы с буфером. Надлежащие количества маточного раствора и буфера добавили в каждую испытательную пробирку, содержащую отрезанные фрагменты войлока, промышленной целлюлозной мембраны или ватных тампонов, для доведения до конечного объема 14 мл в каждой пробирке, и начальной концентрации белка между 0,0 мг/мл и 2,0 мг/мл белка. Немедленно отобрали 1,0 мл жидкостного образца для каждой из различных начальных концентраций белка и измерили УФ-оптическую плотность при длине волны 280 нм. Затем образцы поместили в барабанный смеситель вертикального типа, вращающийся со скоростью приблизительно 40 оборотов в минуту (об/мин). После перемешивания в течение как минимум 24 часов жидкость из каждого образца удалили, и определили концентрацию белка по УФ-оптической плотности при длине волны 280 нм с использованием спектрофотометра Genesys 10 UV, приобретенного в фирме Thermo Electron Corporation (Мэдисон, Висконсин). По разности может быть рассчитано количество белка, адсорбированного войлоком. Также приготовили пробирку с 2,0 мг белка/мл, и без применения войлока оценили потенциальную адсорбцию белка поверхностью пробирки. Адсорбция поверхностью пробирки обнаружена не была. Подобным образом проводили мониторинг контрольных образцов для оценки потенциала выщелоченных химических веществ, которые могли бы вносить свой вклад в УФ-оптическую плотность при длине волны 280 нм, и неспецифического связывания белка недериватизированной мембраной (после регенерации действием NaOH). В любом из образцов выщелачивание или неспецифическое связывание обнаружено не было. Затем вывели изотермы адсорбции Ленгмюра и определили константы моделирования (Qmax и Kd) регрессией наименьших квадратов согласно уравнению:
Figure 00000001
,
где Q представляет равновесную концентрацию адсорбированного белка на мембране (мг/г), Qmax представляет емкость максимального насыщения в асимптотическом приближении, С представляет равновесную концентрацию белка в жидкостной фазе (мг/мл) и Kd представляет константу десорбции (мг/мл). Высокие значения Q и низкие значения Kd являются показателями высокой эффективности процессов адсорбции. После анализа адсорбции жидкость удалили декантированием, и войлоки промыли 14 мл буфера при перемешивании в течение 1 часа. После удаления промывного раствора в пробирки добавили буфер с 1М NaCl, перемешивали в течение 1 часа, и отобрали жидкостный образец для определения концентрации белка по УФ-оптической плотности при длине волны 280 нм. Степень элюирования в процентах рассчитали на основе величин связывания, найденных во время исследовании в фазе адсорбции.
[00118] Результаты, приведенные ниже в Таблице 2, показывают, что полученные электропрядением гибридные нановолоконные войлоки имели наивысшую емкость, причем после них следовал однокомпонентный нановолоконный войлок. Оба адсорбционных материала на основе нановолокон имели значительно более высокую емкость насыщения при всех равновесных концентрациях жидкостной фазы, нежели любые промышленные адсорбционные среды на основе целлюлозы. Микроволоконные войлоки из регенерированной целлюлозы и ватные тампоны имели наименьшую емкость связывания. Повышенная емкость связывания обусловливается высокой удельной площади поверхности в сочетании с уникальной морфологией нановолоконного войлока. Во всех случаях могло быть выполнено количественное элюирование белка.
Таблица 2
Результаты статического связывания
Образец среды Qmax (мг/г) Kd (мг/мл)
Гибридный нановолоконный войлок 168 0,31
Однокомпонентный нановолоконный войлок 40,0 0,30
Промышленная целлюлозная мембрана 33,5 0,54
Микроволоконный войлок из регенерированной целлюлозы 14,5 0,31
Ватный тампон 15,5 0,82
[00119] Измерили величины проницаемости для буфера однокомпонентного и гибридных нановолоконных войлоков и имеющихся в продаже на рынке адсорбционных мембран из регенерированной целлюлозы. Повышенные значения проницаемости показывают способность действовать с более высокой производительностью (менее продолжительным временем обработки) и/или более низком давлении; оба этих показателя создают существенные преимущества в процессах изготовления. Для всех экспериментов использовали держатель с малоразмерной «таблеточной» адсорбционной мембраной. Устройство обеспечивает приблизительно 1,5 см2 эффективной площади фильтрации и герметизировано кольцеобразной прокладкой для предотвращения утечки. Сначала оценили перепад давления только в самой системе, с установленным держателем мембраны, но без присутствия мембраны, при величинах расхода потока, варьирующих от 2,0 мл/мин до 30,0 мл/мин. Затем в устройство последовательно вставляли слои каждого нановолоконного войлока или промышленной мембраны, в то же время измеряя перепад давления при различных величинах расхода потока. Для каждого войлока/мембраны оценивали один, три, пять, семь и девять слоев. Перепад давления в системе вычитали из измеренной величины перепада давления при установленных войлоке/мембране для расчета проницаемости войлока/мембраны при каждом значении расхода потока. Зарегистрировали минимальные показания из пяти величин расхода потока и соответствующего давления для каждого различного числа слоев.
[00120] Как показано ниже в Таблице 3, проницаемость для буфера через пакеты гибридных нановолоконных войлоков была значительно более высокой, чем для однокомпонентных войлоков, и проницаемость однокомпонентного нановолоконного войлока была по меньшей мере в пять раз выше, чем проницаемость соответствующих образцов промышленной регенерированной целлюлозы. Кроме того, для сравнения, изготовитель сообщал, что плотный слой Sepharose Fast Flow толщиной 15 см имеет проницаемость приблизительно 7 л/(мин⋅м2⋅105 Па), которая была подобной функционализированной мембране промышленного производства, но гораздо меньшей, чем для нановойлоков.
Таблица 3
Проницаемость (л/(мин⋅м2⋅105 Па))
Число слоев Гибридный нановолоконный войлок Однокомпонентный нановолоконный войлок Промышленная мембрана из регенерированной целлюлозы
1 1220 (±110) 801 (±75) 148 (±18)
3 977 (±76) 563 (±44) 92 (±11)
5 627 (±47) 451 (±21) 32 (±1)
7 318 (±23) 76 (±6) 19 (±1)
9 Не определено 35 (±2) 7 (±1)
[00121] Анализ дисперсии системы выполнили для гибридных и однокомпонентного нановолоконных войлоков и для промышленных адсорбционных мембран из регенерированной целлюлозы, чтобы определить степень осевого перемешивания при различных числах размещенных слоев. Меньшее осевое перемешивание (лучшая дисперсия потока) желательно для минимизации каналирования и преждевременного прорыва во время процессов адсорбции. Для испытаний дисперсии системы использовали такую же конфигурацию, как для анализа проницаемости, за исключением того, что величину расхода потока поддерживали при 1,0 мл/мин во время всего процесса. После установления равновесия пакета войлоков/мембран с буфером к системе добавляли 1%-ный (объемная доля) раствор ацетона в буфере. По ходу испытания непрерывно отслеживали УФ-оптическую плотность при длине волны 280 нм, и анализировали полученную кривую для расчета числа (Ре) Пекле методом наименьших квадратов согласно уравнению:
Figure 00000002
,
где Cout представляет оптическую плотность фильтрата при 280 нм, Cin представляет оптическую плотность при 280 нм на входе, V представляет объем добавленного раствора ацетона, и V50 представляет объем, когда Cout/Cin = 0,50. Более высокие значения Ре были использованы для обозначения того, что желательная характеристика находится в близком приближении к течению в пробковом режиме (меньшее осевое перемешивание и лучшая дисперсия потока).
[00122] Таблица 4, ниже, обобщает результаты для числа Ре, как определенного для различных количеств гибридных и однокомпонентного нановолоконных матов и слоев промышленных войлоков/мембран из регенерированной целлюлозы. Результаты показывают, что нановолоконные войлоки, полученные в этом исследовании, имели сравнимые гидродинамические характеристики.
Таблица 4
Результаты дисперсии системы
Число слоев Число Пекле (Ре) для гибридного нановолоконного войлока Однокомпонентный нановолоконный войлок Промышленная мембрана из регенерированной целлюлозы
1 45,2 25,7 39,8
3 81,7 43,4 62,3
5 96,3 59,8 78,4
7 112,0 74,1 92,7
9 Не определено 88,2 102,2
[00123] Анализы динамического прорыва выполнили для оценки эффективности адсорбции при работе в условиях течения. Более высокая емкость при низкой степени (в %) прорыва означала бы более эффективный адсорбционный материал. Эксперименты по динамическому прорыву проводили с использованием держателя мембраны Pall Mustang согласно рекомендациям производителя. В анализе использовали девять слоев либо нановолоконных войлоков, либо промышленных мембран. Все эксперименты проводили с использованием системы AKTA Purifier (фирмы GE Healthcare, Пискатауэй, Нью-Джерси) при поточном измерении УФ-оптической плотности при длине волны 280 нм, величины рН и проводимости и под контролем пакета программ Unicorn, версия 5.01. Фракции автоматически собирались системой в аликвотах объемом 0,60 мл (приблизительно 2 объема слоя). Для установления равновесия использовали минимально 10 объемов слоя. Для каждого эксперимента применяли стадию элюирования 100%-ным буфером В (равновесный буфер с добавлением 1,0М NaCl). Для всех испытаний динамического прорыва величину расхода потока поддерживали при значении 1,0 мл/мин. Маточный раствор белка, приготовленный при 1,5 мл/мл в буфере, подавали, пока не достигался 100%-ный прорыв. Затем войлок промывали буфером в количестве минимально 10 объемов слоя перед десорбцией. Весь элюент (проток при загрузке, промывании и элюировании) собирали, взвешивали для определения объема, и анализировали на концентрацию белка с использованием УФ-оптической плотности при длине волны 280 нм. Затем рассчитывали массовый баланс белка на основе загруженного объема и всех фракций, собранных во время процесса.
[00124] Окончательная практическая оценка любой адсорбционной системы представляет собой анализ динамического прорыва, комбинацию равновесной емкости связывания, кинетических характеристик адсорбции и дисперсии системы. Также она представляет собой непосредственное применение емкости для режима протока при работе, где не требуется связывать молекулу, селективно отмываемую от прочих примесей.
[00125] Таблица 5 ниже показывает динамическую емкость связывания белка при 10%-ном прорыве на нановолоконных войлоках и промышленных адсорбционных мембранах из регенерированной целлюлозы. Динамическая емкость была значительно более высокой для гибридных нановолоконных матов по сравнению с любой другой оцениваемой адсорбционной средой. В дополнение, результаты элюирования показывают, что в пределах экспериментальной погрешности вымывание белка было полным для каждой адсорбционной системы и в целом массовый баланс не выявил потерь.
Таблица 5
Результаты динамического связывания
Образец среды Емкость при 10%-ном прорыве (мг/г)
Гибридный нановолоконный войлок 122.
Однокомпонентный нановолоконный войлок 26,9
Промышленная целлюлозная мембрана 20,9
Микроволоконный войлок из регенерированной целлюлозы Не определено
Ватный тампон Не определено
Описанные выше примеры приведены для того, чтобы дать специалисту с обычной квалификацией в этой области технологии полное раскрытие и описание, как сделать и использовать варианты исполнения композиций, и не предполагают ограничения области того, что авторы настоящего изобретения считают своим изобретением. Модификации вышеописанных режимов (для исполнения изобретения, которые очевидны квалифицированным специалистам в этой области технологии) предполагаются входящими в пределы области пунктов нижеследующей патентной формулы. Все публикации, патенты и патентные заявки, цитированные в этом описании, включены здесь ссылкой, как если бы каждые из таких публикаций, патента или патентной заявки были конкретно и индивидуально указаны как включенные здесь ссылкой.

Claims (29)

1. Полученный электропрядением гибридный нановолоконный войлок, включающий композитное нановолокно и однокомпонентное нановолокно, в котором композитное нановолокно включает смесь дериватизированной целлюлозы и первого полимера на нецеллюлозной основе и в котором однокомпонентное нановолокно включает второй полимер на нецеллюлозной основе, причем первый и второй полимеры на нецеллюлозной основе могут быть дифференцированно удалены из нановолоконного войлока.
2. Нановолоконный войлок по п.1, в котором дериватизированную целлюлозу выбирают из группы, состоящей из органического сложного эфира целлюлозы, неорганического сложного эфира целлюлозы и алкилцеллюлозы.
3. Нановолоконный войлок по п.2, в котором дериватизированная целлюлоза включает органический сложный эфир целлюлозы, выбранный из группы, состоящей из ацетата целлюлозы, триацетата целлюлозы и пропионата целлюлозы.
4. Нановолоконный войлок по п.2, в котором дериватизированная целлюлоза включает неорганический сложный эфир целлюлозы, выбранный из группы, состоящей из нитрата целлюлозы и сульфата целлюлозы.
5. Нановолоконный войлок по п.2, в котором дериватизированная целлюлоза включает алкилцеллюлозу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиэтилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы.
6. Нановолоконный войлок по п.1, в котором первый полимер на нецеллюлозной основе включает синтетический полимер.
7. Нановолоконный войлок по п.6, в котором синтетический полимер выбирают из группы, состоящей из винилового полимера, простого полиэфира, акрилового полимера, сложного полиэфира, поликарбоната и полиуретана.
8. Нановолоконный войлок по п.1, в котором первый полимер на нецеллюлозной основе включает природный полимер.
9. Нановолоконный войлок по п.8, в котором природный полимер выбирают из группы, состоящей из полисахарида, полиамида и полилактида.
10. Нановолоконный войлок по п.9, в котором природный полимер представляет собой полисахарид, выбранный из группы, состоящей из крахмала и хитина.
11. Нановолоконный войлок по п.9, в котором природный полимер представляет собой полиамид, выбранный из группы, состоящей из белка и желатина.
12. Нановолоконный войлок по п.1, в котором второй полимер на нецеллюлозной основе включает синтетический полимер.
13. Нановолоконный войлок по п.12, в котором синтетический полимер выбирают из группы, состоящей из винилового полимера, полиамида, полиимида и сложного полиэфира.
14. Нановолоконный войлок по п.6, в котором первый полимер на нецеллюлозной основе представляет собой сополимер.
15. Нановолоконный войлок по п.12, в котором второй полимер на нецеллюлозной основе представляет собой сополимер.
16. Способ электропрядения для изготовления нановолоконного войлока по п.1, включающий стадии, на которых:
а) по отдельности получают прядильный раствор композитного полимера и прядильный раствор однокомпонентного полимера;
b) помещают прядильные растворы в два различных прядильных устройства;
с) подводят напряжение к каждому прядильному раствору с помощью электрода;
d) по отдельности проводят электропрядение композитного и однокомпонентного нановолокон из прядильных устройств; и
е) собирают затвердевшие нановолокна в виде беспорядочно перекрывающегося или частично ориентированного нановолоконного войлока.
17. Способ по п.16, дополнительно включающий стадию превращения дериватизированной целлюлозы в целлюлозу.
18. Способ по п.16, дополнительно включающий стадию, на которой удаляют по меньшей мере часть первого полимера на нецеллюлозной основе из композитного нановолокна в нановолоконном войлоке.
19. Способ по п.16, дополнительно включающий стадию функционализации поверхности одного или более нановолокон в нановолоконном войлоке.
20. Способ по п.19, в котором функционализация поверхности включает присоединение аффинного лиганда.
21. Способ очистки биологических продуктов из текучей среды, включающий стадии, на которых:
а) получают нановолоконный войлок по п.14;
b) пропускают поток текучей среды через нановолоконный войлок; и
с) выделяют биологические продукты из нановолоконного войлока.
RU2015138927A 2013-02-14 2013-02-14 Гибридные войлоки из нановолокон, полученных электропрядением RU2658909C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2013/026233 WO2014126575A1 (en) 2013-02-14 2013-02-14 Multi-chip module with a compressible structure for maintaining alignment between chips in the module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015138927A RU2015138927A (ru) 2017-03-17
RU2658909C2 true RU2658909C2 (ru) 2018-06-26

Family

ID=51354443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015138927A RU2658909C2 (ru) 2013-02-14 2013-02-14 Гибридные войлоки из нановолокон, полученных электропрядением

Country Status (15)

Country Link
US (3) US9604168B2 (ru)
EP (1) EP2959509B1 (ru)
JP (1) JP2016507671A (ru)
CN (1) CN105103654B (ru)
CA (1) CA2911888C (ru)
CY (1) CY1120542T1 (ru)
DK (1) DK2959509T3 (ru)
ES (1) ES2684527T3 (ru)
HU (1) HUE039313T2 (ru)
MX (1) MX346385B (ru)
PH (1) PH12015501786B1 (ru)
PL (1) PL2959509T3 (ru)
RU (1) RU2658909C2 (ru)
SI (1) SI2959509T1 (ru)
WO (1) WO2014126575A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697772C1 (ru) * 2018-10-04 2019-08-19 Закрытое акционерное общество "МОСТ" Текстильный нетканый электропрядный материал с многокомпонентными активными модифицирующими добавками и способ его получения
RU2749020C1 (ru) * 2020-09-01 2021-06-03 Общество с ограниченной ответственностью "Ортософт" Способ формирования наноструктурированных композитных материалов

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2598223B1 (en) 2010-07-30 2022-04-06 EMD Millipore Corporation Chromatography media and method
RU2658909C2 (ru) 2013-02-14 2018-06-26 НАНОПАРЕЙЛ, ЭлЭлСи Гибридные войлоки из нановолокон, полученных электропрядением
CN104689641B (zh) * 2013-12-09 2017-04-12 纳米及先进材料研发院有限公司 交织的过滤屏障
SG11201700030UA (en) * 2014-09-02 2017-02-27 Emd Millipore Corp High surface area fiber media with nano-fibrillated surface features
US20170298091A1 (en) 2014-12-08 2017-10-19 Emd Millipore Corporation Mixed Bed Ion Exchange Adsorber
WO2016123207A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 University Of Connecticut Composite fibers and matrices thereof
WO2016172531A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Rowan University System and method for electrospun fiber straining and collecting
US20160319466A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 Zeeshan Khatri Porous cellulose nanofibers method of preparation
CN105332163B (zh) * 2015-11-17 2018-05-01 北京理工大学 一种载有银纳米颗粒的cmc纳米纤维膜及其制备方法
FI3402751T3 (fi) * 2016-01-14 2023-02-22 Metallinanohiukkasia sisältäviä substraatteja, niihin liittyviä tuotteita ja jatkuvatoiminen prosessi niiden valmistamiseksi
WO2017189977A1 (en) 2016-04-29 2017-11-02 Nanopareil, Llc Porous polymeric cellulose prepared via cellulose crosslinking
WO2017196845A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 South Dakota Board Of Regents Highly stretchable strain sensor based on electrospun carbon nanofibers for human motion monitoring
BR112019002171B1 (pt) 2016-08-02 2023-01-17 Fitesa Simpsonville, Inc. Sistema e processo para preparar um tecido não tecido de ácido poliláctico (pla) por fiação contínua
US11441251B2 (en) 2016-08-16 2022-09-13 Fitesa Germany Gmbh Nonwoven fabrics comprising polylactic acid having improved strength and toughness
EP3551789A4 (en) 2016-12-12 2020-06-10 Nanopareil, LLC DIES AND DIE NETWORKS FOR ELECTROSPINKING AND ELECTROSPINKING MACHINES
US11331019B2 (en) 2017-08-07 2022-05-17 The Research Foundation For The State University Of New York Nanoparticle sensor having a nanofibrous membrane scaffold
FR3078074B1 (fr) * 2018-02-16 2021-01-22 Univ Montpellier Reseau tridimensionnel biocompatible et son utilisation en tant que support de cellules
EP3829754A4 (en) 2018-07-27 2022-04-27 Nanopareil, LLC Multiple membrane separation capsule
CN109930300B (zh) * 2019-02-28 2020-05-08 文登华绮服装有限公司 一种浸润性复合纤维织物材料的制备方法
CN110586042B (zh) * 2019-08-13 2022-11-25 武汉轻工大学 废水处理的方法及六价铬离子吸附剂的制备方法
CN114829127A (zh) * 2019-09-13 2022-07-29 北面服饰公司 具有膜的复合材料
RU2733457C1 (ru) * 2020-01-21 2020-10-01 Общество с ограниченной ответственностью "Прогресс" Способ получения композитных пленок, состоящих из нановолокон
CN111334888B (zh) * 2020-03-18 2021-07-27 四川大学 一种间位芳香族聚酰胺纺丝原液的改性方法
WO2021202913A1 (en) 2020-04-01 2021-10-07 Nanopareil, Llc Surface functionalized affinity membranes
CN113493961B (zh) * 2020-04-02 2022-04-22 中国科学院兰州化学物理研究所 一种高效油水分离纳米纤维膜及其制备方法和应用
CN113509916A (zh) * 2020-04-09 2021-10-19 宁波方太厨具有限公司 吸附甲醛的复合纳米纤维过滤膜制备方法
CN111457525B (zh) * 2020-04-27 2021-12-10 安徽合众智信科技咨询有限公司 用于新风系统除菌过滤的柔性复合纤维材料
KR20230041959A (ko) * 2020-05-11 2023-03-27 디디피 스페셜티 일렉트로닉 머티리얼즈 유에스, 엘엘씨 설폰화된 폴리스티렌 부직포
JP7739993B2 (ja) * 2020-12-07 2025-09-17 王子ホールディングス株式会社 生体高分子吸着シートおよびその製造方法
WO2022124290A1 (ja) * 2020-12-07 2022-06-16 王子ホールディングス株式会社 生体高分子吸着シートおよびその製造方法
CN112877794A (zh) * 2020-12-21 2021-06-01 辽宁石油化工大学 一种静电纺丝制备pvdf多孔纤维的方法
CN113699697B (zh) * 2021-10-11 2022-07-29 南京大学 一种无感式多功能电纺微金字塔阵列膜及其制备方法
CN115029866B (zh) * 2022-08-12 2022-11-22 江苏恒力化纤股份有限公司 一种柔性电子传感器复合材料的制备方法
CN115554864B (zh) * 2022-11-11 2023-07-11 北京大学 一种能高效回收水体中金元素的壳聚糖基静电纺丝纤维膜
GB202311253D0 (en) 2023-07-21 2023-09-06 Astrea Uk Services Ltd Radial flow separation device
CN116770581B (zh) * 2023-08-28 2023-10-20 烟台奥森制动材料有限公司 采用金属离子纯化剂制备抗氧化碳纤维固毡的方法
GB2633623A (en) * 2023-09-18 2025-03-19 Astrea Uk Services Ltd Electrospun composite fibers and uses thereof
WO2025062126A1 (en) 2023-09-18 2025-03-27 Astrea Uk Services Limited Electrospun composite fibers and uses thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080296808A1 (en) * 2004-06-29 2008-12-04 Yong Lak Joo Apparatus and Method for Producing Electrospun Fibers
US8088323B2 (en) * 2007-02-27 2012-01-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Process of electrospinning organic-inorganic fibers

Family Cites Families (199)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3246449A (en) 1959-06-09 1966-04-19 Union Carbide Corp Recovery of helium
US3547763A (en) 1967-06-05 1970-12-15 Du Pont Bicomponent acrylic fiber having modified helical crimp
US3526048A (en) 1967-06-07 1970-09-01 Us Agriculture Cellulose fibers cross-linked and esterified with polycarboxylic acids
US3524221A (en) 1967-09-13 1970-08-18 Du Pont Apparatus for monitoring polymer viscosity in a spinning unit
US3560603A (en) 1969-01-09 1971-02-02 Du Pont Process for preparing acrylic fibers
US3640308A (en) 1970-04-15 1972-02-08 Du Pont Apparatus for dividing and recombining flow
US3985714A (en) 1973-01-17 1976-10-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyamidation process by maintaining temperature and pressure differential controls
US3868870A (en) 1974-01-02 1975-03-04 Du Pont Spinneret fabrication process
US4054468A (en) 1976-09-07 1977-10-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process of making a laminated spinneret
US4168250A (en) * 1977-04-19 1979-09-18 Standard Brands Incorporated Agglomerated fibrous ion exchange cellulose
US4316711A (en) 1980-08-05 1982-02-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cartridge filter for spin-pack assemblies
US4384957A (en) 1980-09-08 1983-05-24 Amf Incorporated Molecular separation column and use thereof
US4518440A (en) 1984-04-10 1985-05-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for passivating stainless steel surfaces and product thereof
US4743189A (en) 1986-06-27 1988-05-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinneret for a co-spun filament within a hollow filament
US5234645A (en) 1986-10-31 1993-08-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyester fiber process
GB2202164B (en) 1987-02-20 1991-04-03 Sartorius Gmbh Testing fluid filter apparatus
US4810737A (en) 1987-11-16 1989-03-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinning of spandex filaments
US4941812A (en) 1988-05-10 1990-07-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinneret for production of a hollow filament within a hollow filament composite fiber having spacing means
US4850847A (en) 1988-05-10 1989-07-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinneret for hollow fibers having curved spacing members projecting therefrom
US4936865A (en) 1988-06-16 1990-06-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Catalysts and processes for formaldehyde-free durable press finishing of cotton textiles with polycarboxylic acids
US4842503A (en) 1988-10-24 1989-06-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinning pack design
US5011541A (en) 1989-05-30 1991-04-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cleaning of fouled spinneret parts
US5183707A (en) 1989-11-07 1993-02-02 The Procter & Gamble Cellulose Company Individualized, polycarboxylic acid crosslinked fibers
US5166278A (en) 1990-04-17 1992-11-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for modifying polyamide dyeability using co-fed polyamide flake
US5137676A (en) 1990-10-10 1992-08-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for increasing the handling control of a bundle of wet yarns
US5205836A (en) 1990-12-13 1993-04-27 Burlington Industries, Inc. Formaldehyde-free textile finish
US5108604A (en) 1991-08-23 1992-04-28 Desalination Systems, Inc. Semipermeable membrane cartridge and method of making
US5176926A (en) 1991-08-27 1993-01-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinnerets for producing trilobal and tetralobal filaments exhibiting low glitter and high bulk
US5256224A (en) 1991-12-31 1993-10-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for making molded, tufted polyolefin carpet
US5244607A (en) 1992-07-23 1993-09-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Quenching and coagulation of filaments in an ultrasonic field
US5384012A (en) 1993-02-12 1995-01-24 James River Corporation Of Virginia Process for crosslinking of cellulosic fibers
US6169045B1 (en) 1993-11-16 2001-01-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nonwoven filter media
CA2124389C (en) 1993-11-16 2005-08-23 Richard D. Pike Nonwoven filter media
EP0762929B1 (de) 1994-05-30 2001-02-21 Sartorius Ag Hydrophile, poröse membranen aus vernetztem cellulosehydrat, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
JP3879019B2 (ja) 1994-06-20 2007-02-07 新日本理化株式会社 非ホルマリン加工繊維の製造方法及び繊維製品
US6371751B1 (en) 1995-06-30 2002-04-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinnerets with orifices for improved filament cross-sections
US5997594A (en) 1996-10-30 1999-12-07 Northwest Power Systems, Llc Steam reformer with internal hydrogen purification
AU732005B2 (en) 1996-12-09 2001-04-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Mesh-forming material and method of making the same
US5922366A (en) 1997-02-26 1999-07-13 E.I. Du Pont De Nemours And Company Spinnerets with diamond shaped capillaries
WO1998038358A1 (en) 1997-02-26 1998-09-03 E.I. Du Pont De Nemours And Company Spinnerets with sinusoidal shaped capillaries
DE59805523D1 (de) 1997-06-14 2002-10-17 Mat Adsorption Technologies Gm Membranmodul mit einseitig eingebetteten hohlfasermembranen
DE69823497T2 (de) 1998-08-27 2005-04-07 E.I. Du Pont De Nemours And Co., Wilmington Multilobale Hohlfilamente mit Versteifungsrippen und Versteifungszonen
US6235390B1 (en) 1998-11-03 2001-05-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company High RV filaments, and apparatus and processes for making high RV flake and the filaments
US6537614B1 (en) 1998-12-18 2003-03-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Cationically charged coating on hydrophobic polymer fibers with poly (vinyl alcohol) assist
TW480246B (en) 1998-12-18 2002-03-21 Kimberly Clark Co Cationically charged coating on glass fibers and method for making the same
US6717699B1 (en) 1999-01-29 2004-04-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for hybrid printing
US6166170A (en) 1999-12-02 2000-12-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Esterification catalysts and processes therefor and therewith
US20020072085A1 (en) 1999-12-15 2002-06-13 Brunner Michael S. Method and device for fluid quality measurement
WO2001045280A1 (de) 1999-12-16 2001-06-21 Infineon Technologies Ag Elektronisches gerät mit einem betriebsmodus und einem energiesparenden ruhemodus und verfahren zum umschalten zwischen beiden modi
US20010040136A1 (en) 1999-12-22 2001-11-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Cationically charged coating on glass and nonwoven fibers
DE10002877A1 (de) 2000-01-24 2001-10-18 Bayer Ag Polycarbonsäuren, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung zur Behandlung von Cellulosefasern oder daraus hergestellten Textil- oder Papiermaterialien
GB2364667A (en) 2000-07-10 2002-02-06 Du Pont Polymer filaments having open hollow cross-section
US6448301B1 (en) 2000-09-08 2002-09-10 3M Innovative Properties Company Crosslinkable polymeric compositions and use thereof
CN1216191C (zh) 2000-09-29 2005-08-24 纳幕尔杜邦公司 可拉伸聚合物纤维、用于成形纤维的纺丝板及由它生产的制品
US6451098B1 (en) 2000-10-13 2002-09-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High dye loading ink jet inks with improved color development on textiles
US6644314B1 (en) 2000-11-17 2003-11-11 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Extensible and retractable face mask
ZA200007425B (en) 2000-12-12 2002-09-25 Humatro Corp Electro-spinning process for making starch filaments for flexible structure.
US6420024B1 (en) 2000-12-21 2002-07-16 3M Innovative Properties Company Charged microfibers, microfibrillated articles and use thereof
US7041868B2 (en) 2000-12-29 2006-05-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Bioabsorbable wound dressing
US6489433B2 (en) 2001-02-23 2002-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Metal-containing composition and process therewith
US6977113B2 (en) 2001-10-09 2005-12-20 3M Innovative Properties Company Microfiber articles from multi-layer substrates
US6696254B2 (en) 2001-11-21 2004-02-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Detection and identification of enteric bacteria
US6822073B2 (en) 2001-12-20 2004-11-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Modular peptide-based reagent
US7287650B2 (en) * 2002-01-31 2007-10-30 Kx Technologies Llc Structures that inhibit microbial growth
US20030203811A1 (en) 2002-04-25 2003-10-30 Putzig Donald Edward Stable aqueous solutions comprising titanium and zinc and process therewith
US6827764B2 (en) 2002-07-25 2004-12-07 3M Innovative Properties Company Molded filter element that contains thermally bonded staple fibers and electrically-charged microfibers
US6945249B2 (en) 2002-09-24 2005-09-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Easy gripping face mask
US6948499B2 (en) 2002-09-24 2005-09-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Easy gripping face mask
US6868984B2 (en) 2002-09-24 2005-03-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of dispensing a face mask
WO2004044281A2 (en) 2002-11-12 2004-05-27 The Regents Of The University Of California Nano-porous fibers and protein membranes
US6974860B2 (en) 2002-12-30 2005-12-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Target recognizing binding agents
US20040206694A1 (en) 2003-04-16 2004-10-21 John Charkoudian Epoxide-crosslinked, charged cellulosic membrane
US6998462B2 (en) 2003-06-11 2006-02-14 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polyester process
DE10337215B4 (de) 2003-08-13 2006-05-04 Sartorius Ag Filtermodul und Vorrichtung zur statischen Filtration von Flüssigkeiten
EP1715948B1 (en) 2004-01-20 2016-11-23 Pall Corporation Chromatographic material for the absorption of proteins at physiological ionic strength
US7479222B2 (en) 2004-02-05 2009-01-20 Millipore Corporation Porous adsorptive or chromatographic media
WO2005092013A2 (en) 2004-03-19 2005-10-06 Perkinelmer Las, Inc. Separations platform based upon electroosmosis-driven planar chromatography
KR100578764B1 (ko) 2004-03-23 2006-05-11 김학용 상향식 전기방사장치 및 이를 이용하여 제조된 나노섬유
US7592277B2 (en) 2005-05-17 2009-09-22 Research Triangle Institute Nanofiber mats and production methods thereof
US7525199B1 (en) * 2004-05-21 2009-04-28 Sun Microsystems, Inc Packaging for proximity communication positioned integrated circuits
US20060091068A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Nieland Steven D Derivatized cellulose filtration media and method for producing same
US7390760B1 (en) 2004-11-02 2008-06-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Composite nanofiber materials and methods for making same
US20060094320A1 (en) 2004-11-02 2006-05-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Gradient nanofiber materials and methods for making same
US8241651B2 (en) * 2004-11-10 2012-08-14 The Regents Of The University Of Michigan Multiphasic biofunctional nano-components and methods for use thereof
US7404843B2 (en) 2005-02-04 2008-07-29 Membrane Technology & Research Inc Gas separation membrane module assembly
US10328032B2 (en) 2005-03-04 2019-06-25 Biosurfaces, Inc. Nanofibrous materials as drug, protein, or genetic release vehicles
GB0515577D0 (en) 2005-07-29 2005-09-07 Amersham Biosciences Ab Process for cross-linking cellulose ester membranes
US8689985B2 (en) 2005-09-30 2014-04-08 E I Du Pont De Nemours And Company Filtration media for liquid filtration
WO2007047263A1 (en) 2005-10-19 2007-04-26 3M Innovative Properties Company Multilayer articles having acoustical absorbance properties and methods of making and using the same
FR2892613B1 (fr) 2005-11-03 2008-02-15 Electrolux Professionnel Soc P Appareil electrique de traitement d'aliments, dote de moyens automatiques de reglage de vitesse, et outil destine a un tel appareil.
CN100427652C (zh) 2005-11-11 2008-10-22 东南大学 复合纳米纤维长丝束制备装置及其制备方法
US8268395B2 (en) * 2005-12-05 2012-09-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for providing resistance to biofouling in a porous support
US20070125700A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Jiang Ding Nanoweb composite material and gelling method for preparing same
US9216306B2 (en) 2005-12-22 2015-12-22 3M Innovative Properties Company Filter element that has plenum containing bonded continuous filaments
CN101365948B (zh) 2006-01-06 2012-11-07 Emd密理博公司 亲和层析基质及其制备和使用方法
CN101421014B (zh) 2006-02-13 2013-01-02 唐纳森公司 包括细纤维和反应、吸附或吸收颗粒的过滤网
US8045213B2 (en) * 2006-03-31 2011-10-25 Heidelberger Druckmaschinen Ag Automated production control method
EP2021288A1 (en) * 2006-04-20 2009-02-11 Water Security Corporation Compositions and methods for fluid purification
US7758670B2 (en) 2006-07-11 2010-07-20 Membrane Technology And Research, Inc Four-port gas separation membrane module assembly
US20080245736A1 (en) 2006-08-11 2008-10-09 Millipore Corporation Crosslinked cellulosic nanofiltration membranes
US20110180951A1 (en) 2006-09-18 2011-07-28 Wee Eong Teo Fiber structures and process for their preparation
US20100270234A1 (en) 2006-09-29 2010-10-28 Uop Llc Plasticization resistant membranes
US20080095875A1 (en) 2006-10-10 2008-04-24 Serge Rebouillat Spinnerets for making cut-resistant yarns
US20080108263A1 (en) 2006-11-03 2008-05-08 Conley Jill A Breathable waterproof fabrics with a dyed and welded microporous layer
US20080104738A1 (en) 2006-11-03 2008-05-08 Conley Jill A Liquid water resistant and water vapor permeable garments
US8470722B2 (en) 2006-11-03 2013-06-25 E I Du Pont De Nemours And Company Breathable waterproof fabrics with a dyed and welded microporous layer
US20110092122A1 (en) 2006-11-03 2011-04-21 Conley Jill A Wind resistant and water vapor permeable garments
US20080135662A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Chang Jing C Melt-spun elastoester multifilament yarns
GB0702847D0 (en) 2007-02-14 2007-03-28 Smith & Nephew Scaffold with increased pore size
US7927540B2 (en) 2007-03-05 2011-04-19 Bha Group, Inc. Method of manufacturing a composite filter media
US8038013B2 (en) * 2007-03-06 2011-10-18 E.I. Du Pont De Nemours And Company Liquid filtration media
US7993523B2 (en) * 2007-03-06 2011-08-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Liquid filtration media
US20080220676A1 (en) 2007-03-08 2008-09-11 Robert Anthony Marin Liquid water resistant and water vapor permeable garments
GB0704615D0 (en) 2007-03-09 2007-04-18 Univ Gent A process for the preparation of highly porous nanofibrous structures and a device for preparing as such
US7988860B2 (en) * 2007-03-15 2011-08-02 Donaldson Company Inc. Superabsorbent-containing web that can act as a filter, absorbent, reactive layer or fuel fuse
JP5160111B2 (ja) 2007-03-19 2013-03-13 株式会社クラレ 電池用セパレータ及びその製造方法ならびにそれからなる電池
WO2008121042A1 (en) 2007-03-30 2008-10-09 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Purification of immunoglobulins
JP4871196B2 (ja) 2007-04-19 2012-02-08 旭化成せんい株式会社 セルロース極細繊維およびその繊維集合体シートとその製造方法
US20080274658A1 (en) * 2007-05-02 2008-11-06 Simmonds Glen E Needlepunched nanoweb structures
US8003364B2 (en) 2007-05-14 2011-08-23 Bavarian Nordic A/S Purification of vaccinia viruses using hydrophobic interaction chromatography
US8679216B2 (en) 2007-06-07 2014-03-25 E I Du Pont De Nemours And Company Process for forming a laminate of a nanoweb and a substrate and filters using the laminate
US20080305389A1 (en) 2007-06-11 2008-12-11 Pankaj Arora Batteries with permanently wet-able fine fiber separators
US8653246B2 (en) 2007-10-26 2014-02-18 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method for purifying protein
KR101691670B1 (ko) * 2007-11-09 2016-12-30 커민즈 필트레이션 아이피, 인크. 열 안정화된 백 하우스 필터 및 매체
JP5336504B2 (ja) 2007-11-13 2013-11-06 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 流体排出層を有する通気性衣類
MY153492A (en) 2007-11-20 2015-02-13 Clarcor Inc Filtration medias, fine fibers under 100 nanometers, and methods
BRPI0819941A2 (pt) 2008-01-08 2015-05-26 Du Pont "peça de vestuário respirável e impermeável e processo para a produção de uma peça de vestuário repelente à água"
US8282712B2 (en) 2008-04-07 2012-10-09 E I Du Pont De Nemours And Company Air filtration medium with improved dust loading capacity and improved resistance to high humidity environment
DE102008018734B4 (de) 2008-04-14 2013-03-21 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Hydrophobe Cellulose-Membran, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in der hydrophoben Interaktionschromatographie
DE102008018732B4 (de) 2008-04-14 2022-06-09 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Verfahren zur Stofftrennung unter Verwendung einer Cellulosehydrat-Membran in der Größenausschlusschromatographie
DE102008055821A1 (de) 2008-04-14 2009-10-15 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Cellulosehydrat-Membran, Verfahren zur ihrer Herstellung und Verwendung davon
KR20110009702A (ko) 2008-05-13 2011-01-28 리써치 트라이앵글 인스티튜트 다공질 및 비다공질 나노구조체 및 이의 용도
JP5062630B2 (ja) 2008-05-14 2012-10-31 栗田工業株式会社 複合繊維体、その製造方法、フィルタ及び流体濾過方法
JP5386866B2 (ja) * 2008-06-30 2014-01-15 国立大学法人京都大学 ナノファイバーシート
US8512432B2 (en) 2008-08-01 2013-08-20 David Charles Jones Composite filter media
US7922959B2 (en) 2008-08-01 2011-04-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of manufacturing a composite filter media
US8365925B2 (en) 2008-08-13 2013-02-05 Dow Global Technologies Llc Filter medium
US20110198282A1 (en) 2008-10-07 2011-08-18 The Research Foundation Of State University Of New York High flux high efficiency nanofiber membranes and methods of production thereof
EP2346538B1 (en) 2008-11-19 2018-06-27 Actamax Surgical Materials LLC Fibrous tissue sealant and method of using same
CN104107589B (zh) 2008-12-09 2017-09-12 纳幕尔杜邦公司 用于从颗粒浆液中选择性移除大颗粒的过滤器
JP5604444B2 (ja) 2008-12-19 2014-10-08 エスセーアー・ハイジーン・プロダクツ・アーベー 超吸収ポリマーとセルロース系ナノフィブリルとを含む超吸収ポリマー複合材
EP2398577A2 (en) 2009-02-19 2011-12-28 Bonner, Alex Garfield Porous interpenetrating polymer network
KR20140090704A (ko) 2009-03-10 2014-07-17 메드프린 리제너레이티브 메디컬 테크놀러지스 컴퍼니 리미티드 인공 경질막 및 인공 경질막의 제조방법
WO2010107503A1 (en) 2009-03-19 2010-09-23 Millipore Corporation Removal of microorganisms from fluid samples using nanofiber filtration media
US8227904B2 (en) * 2009-06-24 2012-07-24 Intel Corporation Multi-chip package and method of providing die-to-die interconnects in same
CN102574911B (zh) 2009-08-07 2017-06-06 Emd密理博公司 从样品的一或多种杂质中纯化靶蛋白的方法
US8487429B2 (en) * 2009-09-22 2013-07-16 Oracle America, Inc. Assembly of multi-chip modules using sacrificial features
US8212354B2 (en) * 2009-12-17 2012-07-03 Oracle America, Inc. Active plastic bridge chips
TWI414345B (zh) 2010-01-04 2013-11-11 Taiwan Textile Res Inst 含有奈米纖維之薄膜、複合薄膜、其製造方法及其用途
US8218334B2 (en) * 2010-03-09 2012-07-10 Oracle America, Inc. Multi-chip module with multi-level interposer
WO2011133396A1 (en) 2010-04-22 2011-10-27 3M Innovative Properties Company Nonwoven fibrous webs containing chemically active particulates and methods of making and using same
CN108579207A (zh) * 2010-08-10 2018-09-28 Emd密理博公司 用于去除反转录病毒的方法
JP5697379B2 (ja) 2010-08-26 2015-04-08 旭化成せんい株式会社 耐水性セルロースシート
DE102010046817A1 (de) 2010-09-28 2012-03-29 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Verfahren zur Abtrennung von Viren aus einem Kontaminanten enthaltenden flüssigen Medium
US9254146B2 (en) 2010-10-18 2016-02-09 Avent, Inc. Echogenic nerve block apparatus and system
WO2012057751A1 (en) 2010-10-27 2012-05-03 Empire Technology Development Llc Crosslinked cellulosic polymers
EP2638156B1 (de) 2010-11-09 2016-01-27 Qiagen GmbH Verfahren und vorrichtung zur isolierung und reinigung von doppelsträngigen nukleinsäuren
JP2013544524A (ja) 2010-12-06 2013-12-19 ターポン バイオシステムズ，インコーポレイテッド 生物学的生成物の連続プロセス法
JP5739154B2 (ja) 2010-12-24 2015-06-24 阿波製紙株式会社 膜の支持体
JP6003080B2 (ja) 2011-02-21 2016-10-05 三菱化学株式会社 セルロース繊維およびセルロース繊維の製造方法
JP5150792B2 (ja) 2011-03-11 2013-02-27 Ｄｉｃ株式会社 変性セルロースナノファイバー、その製造方法及びこれを用いた樹脂組成物
FI20115279A0 (fi) 2011-03-22 2011-03-22 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Menetelmä hydrogeelin valmistamiseksi ksylaanipolysakkaridista ja hydrogeeli
DE112012001444T5 (de) * 2011-03-25 2014-04-10 Receptors Llc Faser mit Mikrobenentfernungs- oder Mikrobizidwirkungsvermögen oder Vermögen zur Bewirkung von statischem Wachstum
ES2886043T3 (es) * 2011-04-01 2021-12-16 Emd Millipore Corp Estructuras compuestas que contienen nanofibras
EP2699626A4 (en) 2011-04-11 2014-10-29 Univ Massachusetts Medical CHEMICALLY MODIFIED CELLULOSE FIBER NETS FOR USE AS FABRICATION RUGS
US9802187B2 (en) 2011-06-30 2017-10-31 3M Innovative Properties Company Non-woven electret fibrous webs and methods of making same
WO2013009253A1 (en) 2011-07-08 2013-01-17 Chalmers Tekniska Högskola Aktiebolag Microfibrillated cellulose films for controlled release of active agents
SG10201707211WA (en) * 2011-07-21 2017-10-30 Emd Millipore Corp Nanofiber containing composite structures
US20130112618A1 (en) 2011-08-08 2013-05-09 Mamadou S. Diallo Filtration membranes, related nano and/or micro fibers, composites methods and systems
US8999883B2 (en) 2011-10-06 2015-04-07 Kaneka Corporation Ultrafine fiber-based composites having high hydroscopicity
GB201119192D0 (en) * 2011-11-07 2011-12-21 Ucl Business Plc Chromatography medium
WO2013071065A1 (en) * 2011-11-10 2013-05-16 Research Triangle Institute Nanostructured polymer-inorganic fiber media
KR20140125416A (ko) * 2012-02-16 2014-10-28 코넬 유니버시티 정돈된 다공성 나노섬유들, 방법들, 및 응용들
US9662600B2 (en) 2012-03-09 2017-05-30 Ahlstrom Corporation High efficiency and high capacity glass-free fuel filtration media and fuel filters and methods employing the same
US10357729B2 (en) 2012-03-09 2019-07-23 Ahlstrom-Munksjö Oyj High efficiency and high capacity glass-free fuel filtration media and fuel filters and methods employing the same
BR112014022847B1 (pt) 2012-03-16 2022-08-23 Merck Patent Gmbh Lipídios aminoácidos, composição vesicular, e kit
WO2014053345A1 (en) 2012-10-02 2014-04-10 Basf Se Process for producing water-absorbing polymer fibres
JP5719421B2 (ja) 2012-10-11 2015-05-20 花王株式会社 電界紡糸装置及びそれを備えたナノファイバ製造装置
US9211491B2 (en) 2012-11-06 2015-12-15 Lydall, Inc. Air filtration media and processes for manufacturing the same
SG11201504356RA (en) 2012-12-10 2015-07-30 Emd Millipore Corp Ultraporous nanofiber mats and uses thereof
RU2658909C2 (ru) * 2013-02-14 2018-06-26 НАНОПАРЕЙЛ, ЭлЭлСи Гибридные войлоки из нановолокон, полученных электропрядением
EP2964363B1 (en) 2013-03-09 2018-10-10 Donaldson Company, Inc. Nonwoven filtration media including microfibrillated cellulose fibers
CN115137841A (zh) 2013-03-12 2022-10-04 纳诺莱尔有限公司 纳米纤维和生物活性组合物及相关方法
WO2014178797A1 (en) 2013-05-03 2014-11-06 National University Of Singapore A Polysaccharide Aerogel
WO2014182250A1 (en) 2013-05-10 2014-11-13 Agency For Science, Technology And Research Conductive fibrous materials
CA2917792C (en) 2013-07-19 2018-03-20 Asahi Kasei Fibers Corporation Fine cellulose fiber sheet
EP3024843B1 (en) 2013-07-25 2022-08-31 Bio-Rad Laboratories, Inc. Enhanced functionality and delivery of a protein from a porous substrate
KR101619471B1 (ko) 2013-08-06 2016-05-11 주식회사 아모그린텍 액체 필터용 필터여재 및 그의 제조방법
WO2015052460A1 (en) 2013-10-09 2015-04-16 Ucl Business Plc Chromatography medium
US10186698B2 (en) * 2013-12-04 2019-01-22 Cornell University Ceramic-polymer hybrid nanostructures, methods for producing and applications thereof
NZ721597A (en) 2013-12-24 2022-07-01 Ares Trading Sa Fgf-18 formulation in alginate/collagen hydrogels
US11261542B2 (en) 2014-02-20 2022-03-01 Merck Patent Gmbh Stable catalyst ink formulations, methods of using such inks in fiber formation, and articles comprising such fibers
US10086112B2 (en) 2014-02-20 2018-10-02 Merck Patent Gmbh Implant comprising FGF-18
US20170123127A1 (en) 2014-06-13 2017-05-04 Merck Patent Gmbh Mixture, nano fiber, and polarized light emissive film
ES2962695T3 (es) 2014-06-26 2024-03-20 Emd Millipore Corp Dispositivo de filtración de fluidos con capacidad de retención de suciedad mejorada
JP2017529994A (ja) 2014-07-07 2017-10-12 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 濾過膜
KR101712243B1 (ko) 2014-08-05 2017-03-03 서울대학교산학협력단 나노피브릴 셀룰로오스 함유 에어로젤 및 이의 제조방법
SG11201700030UA (en) 2014-09-02 2017-02-27 Emd Millipore Corp High surface area fiber media with nano-fibrillated surface features
WO2016167871A1 (en) 2015-04-17 2016-10-20 Emd Millipore Corporation Method of purifying a biological materia of interest in a sample using nanofiber ultrafiltration membranes operated in tangential flow filtration mode

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080296808A1 (en) * 2004-06-29 2008-12-04 Yong Lak Joo Apparatus and Method for Producing Electrospun Fibers
US8088323B2 (en) * 2007-02-27 2012-01-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Process of electrospinning organic-inorganic fibers
RU2439216C2 (ru) * 2007-02-27 2012-01-10 Ппг Индастриз Огайо, Инк. Получаемые по способу электропрядения органическо-неорганические волокна

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697772C1 (ru) * 2018-10-04 2019-08-19 Закрытое акционерное общество "МОСТ" Текстильный нетканый электропрядный материал с многокомпонентными активными модифицирующими добавками и способ его получения
RU2749020C1 (ru) * 2020-09-01 2021-06-03 Общество с ограниченной ответственностью "Ортософт" Способ формирования наноструктурированных композитных материалов

Also Published As

Publication number Publication date
MX2015010502A (es) 2016-05-16
ES2684527T3 (es) 2018-10-03
US20170157544A1 (en) 2017-06-08
US9604168B2 (en) 2017-03-28
JP2016507671A (ja) 2016-03-10
CN105103654A (zh) 2015-11-25
RU2015138927A (ru) 2017-03-17
EP2959509A1 (en) 2015-12-30
CY1120542T1 (el) 2019-07-10
CA2911888C (en) 2017-09-19
DK2959509T3 (en) 2018-08-13
SI2959509T1 (sl) 2018-11-30
CN105103654B (zh) 2017-06-23
EP2959509B1 (en) 2018-05-23
HUE039313T2 (hu) 2018-12-28
PH12015501786A1 (en) 2015-12-07
EP2959509A4 (en) 2016-11-02
CA2911888A1 (en) 2014-08-21
US10293289B2 (en) 2019-05-21
US20150360158A1 (en) 2015-12-17
PH12015501786B1 (en) 2020-11-18
USRE49773E1 (en) 2024-01-02
HK1217148A1 (zh) 2016-12-23
MX346385B (es) 2017-03-16
WO2014126575A1 (en) 2014-08-21
WO2014126575A9 (en) 2015-01-15
PL2959509T3 (pl) 2018-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2658909C2 (ru) Гибридные войлоки из нановолокон, полученных электропрядением
US12479931B2 (en) Porous polymeric cellulose prepared via cellulose crosslinking
JP6748053B2 (ja) 電界紡糸ナノファイバーのハイブリッドフェルト
KR102206959B1 (ko) 접선방향 유동 여과 모드에서 작동되는 나노섬유 한외여과막을 사용하여 샘플에서 목적하는 생물학적 물질을 정제하는 방법
CN1688755A (zh) 功能多孔纤维
JP6898487B2 (ja) 電界紡糸ナノファイバーのハイブリッドフェルト
Ng et al. Enhancement of C-phycocyanin purity using negative chromatography with chitosan-modified nanofiber membrane
JP7265586B2 (ja) 電界紡糸ナノファイバーのハイブリッドフェルト
JP2009529924A (ja) 血液から白血球を除去するための方法
WO2025062126A1 (en) Electrospun composite fibers and uses thereof
GB2633623A (en) Electrospun composite fibers and uses thereof
CN107254740B (zh) 纳米纤维混合毛毡
HK1217148B (en) Hybrid felts of electrospun nanofibers
KR20240157626A (ko) 호중구 제거 재료 및 호중구 제거 재료의 제조 방법
WO2025182756A1 (ja) 多孔繊維、繊維束及び吸着カラム、それを用いた医薬品の製造方法
JP2025133069A (ja) 多孔繊維、繊維束及び吸着カラム
CN120486035A (zh) 一种壳聚糖/醋酸纤维素纳米纤维膜及其制备方法
Dods Characterising electrospun nanofibre adsorbents for bioprocessing