一種除病毒用不對稱的PES多孔膜及其制備方法與流程
一種除病毒用不對稱的pes多孔膜及其制備方法
技術領域
1.本發明涉及膜材料技術領域，更具體的說是涉及一種除病毒用不對稱的pes多孔膜及其制備方法。
背景技術：
2.膜技術是當代高效分離的新技術，與傳統的蒸餾、精餾等技術相比，它具有分離效率高，能耗低，占地面積小等優點，膜分離技術的核心就是分離膜。其中聚合物濾膜是一類以有機高分子聚合物為原材料，根據一定工藝制成的分離膜；其中根據高分子聚合物種類的不同，聚合物濾膜可以細分為纖維素類聚合物濾膜，聚酰胺類聚合物濾膜，砜類聚合物濾膜，聚四氟乙烯類聚合物濾膜等；此外，也可以根據膜的孔徑大小可以分為微濾膜、超濾膜、納濾膜及反滲透膜。
3.近年，除了源自人血液的血漿分餾制劑之外，對于生物藥物而言，也需要提高病毒安全性的對策；因此藥物制造廠商，對在制造工序中導入去除/滅活病毒工序進行了研究；其中利用去除病毒的膜進行過濾的去除病毒方法是不會使得有用的蛋白質變性同時又能夠降低病毒的有效方法。
4.例如中國專利cn1759924b（emd密理博公司申請）公開了一種多層復合超濾膜（附圖15和16），該復合超濾膜包括至少一層具有第一面和等價的第二面的第一多孔膜層，以及至少一層具有等價的第一面和第二面的第二多孔膜層，該第一層與第二層的連接相疊加并具有從所述第二層的等價的第一面至所述第一層的等價的第二面的孔隙率連接過渡區域，其中所述層中的至少一層是非對稱超濾膜；這樣復合形成的膜結構對細小病毒就有較強的截留作用，同時能夠得到較高的蛋白質收率，滿足了實際應用的需求；但也存在以下問題，首先由于該濾膜是一種復合膜，在從一層過渡到另一層的過程中,孔徑會突然變化（減小）,這就容易導致大范圍的粒徑保留在通過共澆鑄生成的層的界面上，層邊界的這種顆粒負載導致過濾器使用壽命的損失，即使用壽命大大降低；并且復合膜存在打褶期間分層/層分離的風險。
5.與此同時美國專利us20200238221a1（賽多利斯公司申請）也公開了一種多孔單層聚合物膜，該聚合物膜的至少一個主要表面具有至少40%的表面孔隙率,并且聚合物膜的總孔隙率為至少40%表面孔隙率的0.8倍至1.4倍；且該聚合物膜具有1.5至10的不對稱因子；該聚合物薄膜是一種單層濾膜，具有不錯的通量，和較長的使用壽命，主要應用于過濾病毒,蛋白質或大分子；但該聚合物膜的平均孔徑較大，只能截留粒徑為幾百納米的大顆粒物質，無法截留粒徑為20nm的細小病毒。
6.此外，中國專利cn201580007740.0（旭化成公司申請）也公開了一種去除病毒的膜，其包含纖維素，用于由含有蛋白質的溶液去除病毒，該去除病毒的膜具有：供給含有蛋白質的溶液的第一多孔表面、和將透過該去除病毒的膜的透過液排出的第二側的表面，該膜的平均孔徑為13nm-21nm；該膜具有高效截留病毒和低蛋白吸附率的優點，與此同時，該膜是單層膜，不存在孔徑突然變化以及膜層之間容易分離的缺點；但該濾膜也存在在一定
的缺點；該除病毒膜是通過銅氨法制備而成，即將成膜物質加入到銅氨溶液進行各種處理，該制備方法不僅污染環境，同時危險性極高，容易對研發人員的生命安全造成極大的危害；其次制得的除病毒膜是中空纖維膜，其耐壓強度較低，容易損壞，從而導致了該除病毒膜組件及其過濾器的制備工藝相對復雜；此外由于該除病毒膜的耐壓強度較低，使得膜前膜后的壓差較小，從而使得過濾速度較低，單位時間的經濟效益過低。
7.綜上所述，上述問題的存在也一定程度上限制了除病毒膜的發展。
技術實現要素：
8.針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種除病毒用不對稱的pes多孔膜及其制備方法，該pes多孔膜僅通過一種鑄膜液制備而成，一體成型，不需要復合，制備工藝相對簡單安全；同時制得的pes多孔膜對病毒有較強的截留作用，同時能夠得到較高的蛋白質收率，滿足了實際應用的需求；為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，包含第一多孔表面、第二多孔表面和位于第一多孔表面及第二多孔表面之間的主體，所述主體內具有非定向曲折通路，所述多孔膜為單層膜；所述多孔膜的pmi平均孔徑為15-25nm；所述多孔膜的孔隙率為70-85%，厚度為40-150μm；截留直徑20nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的90%-100%處的區域；所述主體的平均孔徑從靠近第一多孔表面一側區域向靠近第二多孔表面一側區域連續梯度縮小。
9.本發明的pes多孔膜是一種單層膜，即該pes多孔膜是一體成型，沒有經過“復合”等工藝；整個膜均是由一種材料聚醚砜（pes）制得，各處的材質是均一的，在材質上不存在變化；在膜的主體的結構中僅僅是膜結構的變化；與此相反的是復合膜，復合膜保護有多層結構，在從一層過渡到另一層的過程中,孔徑會突然變化；本發明pes多孔膜的主體內具有非定向曲折通路，該非定向曲折通路是指無規取向的溝槽結構和/或離散分布的孔洞結構，且各非定向曲折通路相互貫通；并且形成膜多孔結構的纖維是連續的，可以理解的是，“連續”是指基本上所有的纖維呈整體地相互連接，如一體形成，而無需使用另外的粘合劑等使其相互連接，除非通過外力撕裂，否則網絡狀的纖維之間不能夠相互分離；與此同時，所述連續的網絡狀纖維與第一多孔表面和第二多孔表面之間也是相互連接的；并且通過觀察膜主體結構，還發現了主體的平均孔徑從靠近第一多孔表面一側區域向靠近第二多孔表面一側區域連續梯度縮小，即膜主體平均孔徑是逐漸得慢慢得縮小，沒有發生突變，從而也證明了該pes多孔膜是一體成型，沒有經過“復合”等工藝；靠近第一多孔表面的一側區域內，其內部孔洞的孔徑相對較大，主要用于截留流體中的大顆粒雜質，從而使得多孔膜具有較大的納污量和較快的流速；靠近第二多孔表面的一側區域內，其內部孔洞的孔徑相對較小，主要是用于截留細小顆粒雜質，如蛋白質中的細小病毒，保證了多孔膜對病毒也具有較高的捕集能力，因此該pes多孔膜特別適合作為除病毒膜使用；通過pmi孔徑測試儀對多孔膜的平均孔徑進行測試，得到本發明多孔膜的pmi平均孔徑為15-25nm，再通過主體結構的曲折通路以及膜一定的厚度，保證了該pes多孔膜對納米級的細小病毒（即使是粒徑為20nm的鼠細小病毒）具有較強的截留作用，能夠滿足實際應用的需求，適合作為除病毒膜使用；膜的厚度可以通過使用掃描電子顯微鏡對膜結構進行形貌表征后，再利用計算機
軟件（如matlab、nis-elements等）或手工進行測量后計算測得；當然本領域技術人員也可以通過其他測量手段獲得上述參數，上述測量手段僅供參考；當膜的厚度過小時，其膜的機械強度就會較低；同時由于過濾時間過短，就無法進行有效的過濾；當膜的厚度過大時，其過濾時間就會過長，時間成本過大；本發明pes多孔膜的厚度為40-150μm，保證了pes多孔膜不僅具有較高的機械強度，而且能夠進行有效的過濾且過濾效率較高，過濾時間較短，時間成本較低；當膜的孔隙率過高時，會導致膜的拉伸強度過低，其機械性能較差，工業實用價值較低，無法滿足市場需求；而當膜的孔隙率過低時，一方面會影響膜的流速，導致膜的過濾速度較慢，過濾時間較長，時間成本較大；另一方面導致膜的納污量過低，使用壽命過短，在較短的時間內就需要更換膜，經濟成本大大提高；本發明中多孔膜的孔隙率為70-85%，使得該膜不僅具有不錯的拉伸強度，而且具有較快的過濾速度，流速大，還具有較高的納污量，能夠截留較多的雜質顆粒，使用壽命長，經濟成本較低；截留直徑20nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的90%-100%處的區域；多孔膜將膠體金進行截留后，膠體金在多孔膜的分布結果測定可以根據中國專利cn105980038b-去除病毒的膜中的測試方法進行測試：由過濾膠體金溶液之后的除病毒的多孔膜切出切片，對于切片的截面中被膠體金染的部分的多個位點的亮度分布，用光學顯微鏡進行測定。膠體金由于吸收光，因此亮度的位移取決于膠體金的捕捉量。需要說明的是，根據需要可以由亮度分布去除本底噪聲。然后制成橫軸具有膜厚、縱軸具有亮度的位移的圖；從而得到一定粒徑的膠體金在膜厚度方向上被截留的區域；（本發明中第一多孔表面為膜厚的0%處，第二多孔表面即為膜厚的100%處）；需要注意的是，在通過光學顯微鏡的測量中，由常數(255)減去所測得的亮度分布得到的亮度的位移，其光譜該區域位置的絕對值為光譜絕對值的最大值的10％以下時，從該去除病毒的膜的病毒去除能力的觀點考慮，該區域中的膠體金的捕捉也可以看作誤差的范圍內；也可以這樣理解，在沿膜厚度方向的一些區域位置上，雖然也存在一定量的膠體金，但其很低，因此該區域不被認為是截留膠體金的區域，該區域僅僅是殘留著一些膠體金；因此在除病毒的膜中，優選由第一側的表面內側到第二側的表面內側在膜厚方向連續地形成捕捉直徑20nm的膠體金的部位，即為真正截留相應粒徑膠體金的區域。
10.在此，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第一多孔表面的部分為止的第一距離a；另外，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第二多孔表面的部分為止的第二距離b；接著，在多個位點分別計算第一距離a除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值a(＝a/c的百分率表示)，將多個部位中的值a的平均值作為第一到達度算出；另外，在多個位點分別算出第二距離b除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值b(＝b/c的百分率表示)，將多個位點中的值b的平均值作為第二到達度算出；截留直徑20nm膠體金的部位即為a20-b20；此外，由過濾膠體金溶液之后的除病毒的多孔膜切出切片后，也可以通過eds能譜儀進行金元素含量分析，從而得到相應的金含量分布部（在膜厚度方向上，金含量的分布），
這樣就能進行得到一定粒徑的膠體金在膜厚度方向上被截留的區域；注意：如附圖4（圖3）中，圖左邊有一個小峰的區域（進液面附近）僅僅是膜中膠體金殘留的區域，而不是膜中膠體金截留的區域；圖右邊存在大峰的區域才是膠體金真正被截留的區域；在圖6（圖5）中圖左邊也有一個峰的區域（進液面附近的區域）僅僅是膜中膠體金殘留的區域，而不是膜中膠體金截留的區域；圖右邊存在大峰的區域才是膠體金真正被截留的區域；經過測試后發現，截留直徑20nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的90%-100%處的區域（第一多孔表面為主體厚度的0%處，第二多孔表面為主體厚度的100%處），而目前已知的病毒直徑也為20nm左右，這就進一步說明了該多孔膜對病毒具有高效的去除率，且去除病毒區域主要為靠近第二多孔表面的區域，也進一步證明了孔徑是連續梯度縮小的。
11.作為本發明的進一步改進，截留直徑20nm膠體金的截留峰值是自所述第一多孔表面處于主體厚度的94%-98%處的區域。
12.經過測試可知，截留20nm膠體金的區域主要位于靠近第二多孔表面的一側，而其中截留峰值即為截留相應粒徑膠體金最多的地方，如果截留峰值過于靠近第二多孔表面，那么就容易存在病毒泄露的危險，即該多孔膜對病毒的lrv過低，無法滿足實際需要；而如果截留峰值過于遠離第二多孔表面，那么就會大大影響該多孔膜的通量，導致該多孔膜的通量過低；而本發明中截留直徑20nm膠體金的截留峰值是自所述第一多孔表面處于主體厚度的94%-98%處的區域，既保證了該多孔膜能夠高效截留病毒，又保證了該多孔膜具有較高的通量。
13.由過濾20nm膠體金溶液之后的除病毒的多孔膜切出切片后，用光學顯微鏡進行測定,發現其亮度最暗的地方為截留峰值；或者用eds能譜儀進行測試后，其波峰所在的位置即為截留峰值。
14.作為本發明的進一步改進，截留直徑30nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的81%-100%處的區域；截留直徑50nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的73%-95%處的區域；當被截留膠體金粒徑為30-50nm時，所述主體沿厚度方向的平均截留膠體金粒徑變化梯度k1=2-8nm/μm；當被截留膠體金粒徑為20-30nm時，所述主體沿厚度方向的平均截留膠體金粒徑變化梯度k2=1.4-5.6nm/μm；k1:k2=1.2-1.8；平均截留膠體金粒徑變化梯度=膠體金粒徑變化值/截留相應膠體金粒徑的主體厚度。
15.過濾30nm膠體金溶液之后的除病毒的多孔膜切出切片，用光學顯微鏡進行測定，制成橫軸具有膜厚、縱軸具有亮度的位移的圖；或用eds能譜儀進行測試得到金含量隨膜厚度的分布圖；從而獲得30nm膠體金在膜厚度方向的分布區域，50nm的膠體金也按照上述方法進行測試，從而獲得50nm膠體金在膜厚度方向的分布區域；在此，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第一多孔表面的部分為止的第一距離a。
16.另外，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第二多孔表面的部分為止的第二距離b。
17.接著，在多個位點分別計算第一距離a除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值a(＝a/c的百分率表示)，將多個部位中的值a的平均值作為第一到達度算出。
18.另外，在多個位點分別算出第二距離b除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值b(＝b/c的百分率表示)，將多個位點中的值b的平均值作為第二到達度算出；截留直徑30nm膠體金的部位即為a30-b30；截留直徑50nm膠體金的部位即為a50-b50；由于本發明中主體的平均孔徑從靠近第一多孔表面一側區域向靠近第二多孔表面一側區域連續梯度縮小，平均孔徑在膜厚度方向上是會不斷發生變化的，即在不同主體區域內會截留不同粒徑大小的膠體金，通過膠體金在主體內被截留的位置就可以很好得反映膜孔的大小；平均截留膠體金粒徑變化梯度是指被截留膠體金粒徑隨著膜厚度變化的幅度，其值越大，說明了膜孔徑隨膜厚度變化的幅度越大；平均截留膠體金粒徑變化梯度是通過膠體金粒徑變化值與截留相應膠體金粒徑的主體厚度這兩者之間的比值獲得；當被截留膠體金的粒徑為20-30nm時，截留直徑30nm膠體金的部位為a30-b30；截留直徑20nm膠體金的部位為a20-b20；在求平均截留膠體金粒徑變化梯度時，本發明中用相應膠體金截留區域的平均值來代表該膠體金截留的整個區域；即用c30來代表膜主體結構中30nm膠體金被截留的整個區域，而c30=（a30+b30）/2；用c20來代表膜主體結構中20nm膠體金被截留的整個區域，而c20=（a20+b20）/2；那么此時膠體金粒徑變化值即為30nm-20nm=10nm;截留相應膠體金粒徑的主體厚度：c
20-30
=(c20-c30）*c；當被截留膠體金粒徑為20-30nm時，主體沿厚度方向的平均截留膠體金粒徑變化梯度k2=10nm/c
20-30
μm;經過計算得到，k2=1.4-5.6nm/μm；該值很小，說明了在多孔膜靠近第二多孔表面一側的區域（小孔區）內，其膜孔徑隨膜厚度的變化是較小的，而在該區域是截留病毒的關鍵區域，該區域內孔徑隨膜厚度變化較小，從而能夠保證整個多孔膜對各種病毒（特別是20nm的細小病毒）均具有高截留效率，滿足了實際應用的需求；截留直徑50nm膠體金的部位為a50-b50；用c50來代表膜主體結構中50nm膠體金被截留的整個區域，即c50=（a50+b50）/2；當被截留膠體金粒徑為30-50nm時，那么此時膠體金粒徑變化值即為50nm-30nm=20nm;截留相應膠體金粒徑的主體厚度：c
30-50
=(c30-c50）*c當被截留膠體金粒徑為30-50nm時，所述主體沿厚度方向的平均截留膠體金粒徑變化梯度k1=20nm/c
30-50
μm；經過計算k1=2-8nm/μm；且k1:k2=1.2-1.8;k1與k2的比值越接近于1，越能說明膜孔徑是隨膜厚度等梯度變化；而本發明中k1與k2的比值較近于1，說明了在多孔膜的大孔區，其孔徑隨膜厚度變化稍大，這有利于使得膜存在較大的通量；與此同時，膜整體的孔徑隨厚度是小梯度變化，膜孔徑不會變化過快，也不存在過大的孔洞（當膜存在過大孔洞時，會導致膜整體的機械強度過低，不耐壓，在壓力作用下很容易損壞）；那么此時膜的大孔區能夠對膜的小孔區起到一定的支撐作用，使得膜整體具有不錯的機械強度，耐壓，在較大壓力下不容易損壞；并且能保證膜對病毒的高效截留，濾膜還具有較快的通量，且具有較大的納污量。
19.作為本發明的進一步改進，截留直徑20-30nm膠體金的主體區域的厚度為8-28μm，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的81%-100%的區域。
20.在此，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第一多孔表面的部分為止的第一距離a。另外，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜
的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第二多孔表面的部分為止的第二距離b。接著，在多個位點分別計算第一距離a除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值a(＝a/c的百分率表示)，將多個部位中的值a的平均值作為第一到達度算出。
21.另外，在多個位點分別算出第二距離b除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值b(＝b/c的百分率表示)，將多個位點中的值b的平均值作為第二到達度算出；截留直徑20nm膠體金的部位即為a20-b20；截留直徑30nm膠體金的部位即為a30-b30；截留直徑20-30nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的a30-b20,該部位厚度為（b20-a30）*c，注如果兩個膜片的厚度不同時，c為兩個膜片厚度的平均值；經過測試，發現了本發明中截留直徑20-30nm膠體金的主體區域的厚度為8-28μm，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的81%-100%的區域；據了解，各種細小病毒的粒徑一般也為20-30nm，其中鼠細小病毒約為20nm左右，因此多孔膜中截留20-30nm膠體金的部位也正是多孔膜中截留捕獲各種細小病毒的部位；該部位的厚度大小會大大影響了病毒截留效率，以及膜整體的流量；該部位厚度過小，則膜整體對各種細小病毒的截留效率過低無法滿足實際應用的需求；而該部位厚度過大，即多孔膜中小孔區域過大，那么就會大大降低膜的通量，導致膜的過濾速度較低，單位時間的經濟效益降低；此外當膜孔孔徑較小時（聚醚砜制成的多孔膜對蛋白質還是有一定的吸附），對蛋白質具有較強的吸附作用，當該部位厚度過大時，還會導致多孔膜對蛋白質的吸附作用變強，使得膜整體的蛋白質收率降低；本發明多孔膜中截留20-30nm膠體金的部位具有合適的厚度，既保證了多孔膜對20-30nm膠體金具有高效截留效率，同時多孔膜又具有較高的通量，以及對于pes膜制得的多孔膜還具有低蛋白吸附（高蛋白收率），滿足了時間應用的需求。
22.作為本發明的進一步改進，截留直徑30-50nm膠體金的主體區域的厚度為11-37μm，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的73%-100%的區域。
23.作為本發明的進一步改進，截留直徑30-50nm膠體金的主體區域的厚度為截留直徑20-30nm膠體金的主體區域的厚度的1.25-1.7。
24.在此，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第一多孔表面的部分為止的第一距離a。
25.另外，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第二多孔表面的部分為止的第二距離b。
26.接著，在多個位點分別計算第一距離a除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值a(＝a/c的百分率表示)，將多個部位中的值a的平均值作為第一到達度算出。
27.另外，在多個位點分別算出第二距離b除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值b(＝b/c的百分率表示)，將多個位點中的值b的平均值作為第二到達度算出；截留直徑30nm膠體金的部位即為a30-b30；截留直徑50nm膠體金的部位即為a50-b50；截留直徑30-50nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的a50-b30,該部位厚度為（b30-a50）*c，注如果兩個膜片的厚度不同時，c為兩個膜片厚度的平均值；經過測試，發現了本發明中截留直徑30-50nm膠體金的主體區域的厚度為11-37μ
m，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的73%-100%的區域；通過不同粒徑的膠體金在多孔膜的相應位置可知，本發明的pes多孔膜是一種不對稱膜，其孔洞孔徑會隨厚度發生變化；而根據測試可知截留直徑30-50nm膠體金的主體區域的厚度為截留直徑20-30nm膠體金的主體區域的厚度的1.25-1.7，從而進一步說明了本發明的膜孔徑隨厚度變化是小梯度變化的，膜孔徑不會變化過快，不存在過大的孔洞，從而進一步保證pes多孔膜對病毒的高效截留，又能保證濾膜具有較快的通量，且具有較大的納污量。
28.作為本發明的進一步改進，截留直徑大于40nm膠體金的主體區域的厚度為35-130μm，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的0-87%的區域；在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第一多孔表面的部分為止的第一距離a。
29.另外，在膜厚方向，測定由除病毒多孔膜的第一多孔表面直至膠體金捕捉部位的最接近于第二多孔表面的部分為止的第二距離b。
30.接著，在多個位點分別計算第一距離a除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值a(＝a/c的百分率表示)，將多個部位中的值a的平均值作為第一到達度算出。
31.另外，在多個位點分別算出第二距離b除以除病毒的膜的膜厚c并且以百分率表示的值b(＝b/c的百分率表示)，將多個位點中的值b的平均值作為第二到達度算出；截留直徑40nm膠體金的部位即為a40-b40；在除病毒領域，一般膜孔小于等于40nm時，能夠對細小病毒有一定的截留作用，而當膜孔大于40nm時，則無法對細小病毒進行捕捉截留，這樣孔徑的孔洞可以除去流體中的大顆粒物質，保證膜整體具有不錯的納污量；本發明中用相應膠體金截留區域的平均值來代表該膠體金截留的整個區域；即用c40來代表膜主體結構中40nm膠體金被截留的整個區域，而c40=（a40+b40）/2；截留直徑大于40nm膠體金的主體區域為0%-c40，厚度為c40*c；經過計算后得到截留直徑大于40nm膠體金的主體區域的厚度為35-130μm，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的0-87%的區域；在本發明的多孔膜內，孔徑大于40nm的區域較大，即該區域的厚度較大；從而保證了多孔膜具有較高的流速，也能夠對大顆粒雜質（大粒徑病毒等物質）起到足夠的攔截作用，不影響后續細小病毒的截留；在大孔徑，高孔隙率的共同作用下，保證了膜整體具有較高的通量，過濾速度快，時間成本低，同時又具有較高的納污量，使用壽命長。
32.而多孔膜膜中膜孔小于等于40nm的區域（小孔區），能夠對細小病毒有一定的截留作用；本發明中膜孔小于等于40nm的區域具有一定的厚度，且該區域內膜孔徑會隨膜厚度進一步縮小，從而保證了該多孔膜對細小病毒（20nm病毒）具有高截留效率，同時該區域的厚度不大，一方面保證膜整體具有較高的通量，過濾速度快，時間成本低；同時由于該多孔膜是有聚醚砜材料制成，具有不錯的親水性，蛋白質吸附較低，但依然會有一定的蛋白吸附（孔徑越小的區域，該區域對蛋白的吸附作用越強），而該區域的厚度在保證截留效率的情況下較小，能夠進一步降低蛋白吸附，保證膜整體對蛋白質的吸附作用極低，經濟價值高。
33.作為本發明的進一步改進，所述主體包括形成多孔結構的第一纖維和第二纖維，所述第一纖維位于主體靠近第一多孔表面的一側，所述第二纖維位于主體靠近第二多孔表面的一側；所述第一纖維和所述第二纖維在主體厚度方向上相連續；所述第一纖維為片狀
結構；所述第二纖維為條狀結構。
34.在本發明所提供的pes多孔膜的膜體結構中，可以清楚的看到纖維結構隨著膜厚度是發生了變化的；在靠近第一多孔表面的一側的第一纖維是片狀結構，即片狀結構的第一纖維形成了孔徑較大的多孔結構，片狀結構的第一纖維是指第一纖維呈現出具有一定厚度，有一定面積且可能有一定彎曲度的類似片狀的結構；在靠近第二多孔表面的一側的第二纖維是條狀結構，即條狀結構的第二纖維形成了孔徑較小的多孔結構，條狀結構的第二纖維是指第二纖維呈現出具有一定長度，一定寬度的類似長條狀的結構第一纖維與第二纖維之間是相連續的，也說明本發明多孔膜是一體成型，不存在復合工藝；不同結構的纖維形成了孔徑大小不同的多孔結構；其中片狀的纖維結構分布能幫助流體擴散，進一步提高大孔的攔截效果；條狀結構的第二纖維形成的多孔結構具有合適的孔隙率和孔洞分布，使得膜整體具有較高的流速，同時病毒截留效率高；作為本發明的進一步改進，所述第一纖維的平均直徑大于第二纖維的平均直徑，所述第二纖維的平均直徑為30-75nm。
35.通過觀察膜主體結構，發現了第一纖維的平均直徑是大于第二纖維的，這是由于靠近第一多孔表面一側區域的孔洞相對較大，通過較粗的第一纖維形成的孔洞的穩定性較強，不容易坍塌或者收縮，繼而保障了流體流速的穩定；與此同時用片狀結構的第一纖維形成的區域更穩定，耐壓，并且能夠對靠近第二多孔表面一側區域（小孔區）起到一定的支撐以及保護作用；此外第二纖維的平均直徑為30-75nm，保證了靠近第二多孔表面一側區域（小孔區）內部孔洞的穩定性，能夠對細小病毒雜質起到很好的保留作用；這樣結構，粗細的第一纖維和第二纖維有利于保證膜整體具有較高的機械強度和過濾穩定性，能夠長時間高效過濾；因此該pes多孔膜特別適合應用于除病毒領域；纖維截面的粗細程度可以被認為是其纖維的直徑，本發明中第二纖維的平均直徑，可以通過使用掃描電子顯微鏡對多孔膜截面結構進行形貌表征后，再利用計算機軟件（如matlab、nis-elements等）或手工進行測量后計算平均值；當然可以理解的是，本領域技術人員還可以通過其他測量手段獲得上述參數。
36.作為本發明的進一步改進，所述多孔膜的拉伸強度為5-10mpa，斷裂伸長率為8-30%；所述多孔膜的通量大于600l*h-1
*m-2
@30psi；所述多孔膜對于20nm膠體金的lrv不低于4；所述多孔膜的蛋白質收率不低于98%。
37.評價多孔膜機械強度大小的重要指標就是多孔膜的拉伸強度和斷裂伸長率；在一定條件下，多孔膜的拉伸強度越大，也就說明了該多孔膜的機械強度越好；拉伸強度是指膜所能承受平行拉伸作用的能力；在一定條件下測試時，膜樣品受到拉伸載荷作用直至破壞，根據膜樣品破壞時對應的最大拉伸載荷和膜樣品尺寸（長度）的變化等，就可以計算出膜的拉伸強度和斷裂伸長率；拉伸強度，斷裂伸長率均可以通過萬能拉力試驗機測得，拉伸強度的測試方法在本領域中是公知的，例如在astm d790或iso178就詳細解釋了拉伸強度測試的程序；本發明多孔膜的拉伸強度5-10mpa；斷裂伸長率為8-30%，說明了本發明多孔膜具有較大的拉伸強度和斷裂伸長率，其機械性能較好，工業實用價值較高，完全能夠滿足市場需求。
38.滲透通量也稱滲透速率，簡稱通量，指多孔膜在分離過程中一定工作壓力下單位
時間內通過單位膜面積上的物質透過量；通量的大小，就反映著過濾速度的快慢；通量越大，說明膜的過濾速度越快；本發明中pes多孔膜的通量大于600l*h-1
*m-2
@30psi，其通量較大，說明多孔膜的過濾速度較快，在保證截留效率的同時，流體能夠快速通過多孔膜，時間成本較低，經濟效益較高。
39.本發明所截留的病毒主要針對的是粒徑為20nm及其以上的各種病毒（例如鼠細小病毒，其粒徑就為20nm左右）；因此用20nm的膠體金作為被截留測試顆粒，經過截留測試后發現，本發明pes多孔膜對于20nm膠體金的lrv不低于4，即本發明pes多孔膜對各種病毒的lrv均不低于4，說明了該pes多孔膜對病毒具有非常大的截留率，對病毒雜質起到足夠的保留作用，滿足實際應用的需求；pes多孔膜的蛋白質收率不低于98%，說明了流體中的有效物質蛋白質不容易吸附在膜上，一方面不會將膜孔堵住，保證多孔膜依然具有較高的使用壽命，另一方面保證流體中的有效物質蛋白質的含量變化很小，蛋白質基本不會損失，經濟效益有保證；病毒雜質的測試方法可以參考專利-cn105980037b-去除病毒的膜，cn101816898b-超多孔膜及其制備方法，cn1759924b-超多孔膜及其制備方法等。
40.此外，在本發明制得一些pes濾膜中，也發現了一些膜孔較大的pes多孔膜，這些多孔膜由于膜孔較大，使得其通量較大，通量大于1000l*h-1
*m-2
@30psi，與此同時由于其膜孔較大，導致了其對各種細小病毒的截留效率有了一定的降低，多孔膜對20nm膠體金的截留效率的lrv值為2-4之間，那么此時根據法規要求，單層多孔膜就無法使用，但可以將2張多孔膜堆疊使用，那么此時整個組件的lrv值依然大于4，同時整個組件的通量依然較大，依然能夠滿足實際應用的需求。
41.另一方面，本發明還提供了一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，包括如下步驟：s1：制備鑄膜液，并將其流延到載體上形成液膜；其中所述鑄膜液包括下列重量份物質組成：聚醚砜15-25份；有機溶劑55-90份；極性添加劑6-25份；s2：將液膜在溫度為5-20℃，相對濕度為70-90%的空氣中預分相2-10s；s3：將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內至少持續20秒，固化液侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成多孔膜；所述固化液包括水和滲透添加劑，所述滲透添加劑為含氟類親水物質。
42.作為本發明的進一步改進，所述有機溶劑為乳酸丁酯、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、己內酰胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、n-乙基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的至少一種；所述極性添加劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯亞胺和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種。
43.作為本發明的進一步改進，所述固化液中滲透添加劑的含量為30-60%；所述含氟類親水物質為六氟異丙醇或三氟乙醇；所述固化液溫度為20-30℃。
44.在制備本發明的pes多孔膜時，先配置鑄膜液，鑄膜液包括成膜物質聚醚砜（pes），有機溶劑（用于溶劑聚醚砜材料）和極性添加劑；其中極性添加劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯亞胺和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種，這些物質一方面能夠控制體系的粘度，抑制液膜在分相過程中形成大孔（孔徑過大的孔），另一方面這些物質具有不錯的親水性，從而使得成膜具有不錯的親水性，繼而使得成膜具有低蛋白吸附，蛋白質收率高，滿足實際應用的需求；而有機溶劑的存在使得整個體系均一
穩定；并且該有機溶劑能夠與固化液共同作用，在分相的時候，有機溶劑容易與固化液相溶，從而使得聚醚砜更容易析出，使得容易形成孔徑小梯度變化的pes多孔膜；作為優選，配置好的鑄膜液粘度為5000-10000cps，鑄膜液粘度會對最終形成的多孔膜的結構以及性能產生較大的影響，例如影響多孔膜的孔徑，厚度，流速等；這樣的粘度設置保證了最終制得的多孔膜具有合適的厚度以及獲得理想的孔徑；鑄膜液粘度可以用粘度計直接獲得；接著將鑄膜液流延到載體上，形成液膜；本發明鑄膜液可以手動流延(例如，通過手傾倒、流延或鋪展在流延用表面上)或自動流延(例如傾倒或另外流延在移動床上)；多種在本領域已知的設備可以用于流延。流延設備包括，例如機械涂布器，其包括涂刀、刮刀或噴涂／增壓體系。在本領域已知的，多種流延速度都是合適的，例如流延速度為約2-6英尺／分鐘(fpm)等，具體流延速度視情況而定；接著將液膜放在低溫高濕度的環境下進行預分相（低溫和高濕度均有利于加快液膜的分相），低溫是溫度控制在5-20℃，高濕度是相對濕度控制在70-90%，同時通過控制預分相的實際，預分相時間要即短，控制在2-10s內，優選4-8s,這樣做的目的是使液膜靠近空氣的一側進行快速分相，眾所周知分相越快，形成的孔洞孔徑就越小，這樣在液膜靠近孔徑的一側就容易出現一定數量，孔徑極小的孔洞；預分相結束，將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內至少持續20秒，分相固化時間優選25-55s,合適的分相固化時間，與鑄膜液體系共同作用下，能夠有利于獲得理想膜孔徑大小的多孔膜；固化液會侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成孔徑隨厚度小梯度變化的多孔膜；在現有技術中，固化液一般為水，水與有機溶劑的互溶性不高，分相速度較慢，從而導致分相后期形成的孔洞孔徑較大，也可以理解為大孔區的平均孔徑較大，多孔膜的不對稱性過強，孔徑隨厚度變化過大；而本發明中為了加快分相速度，通過調節固化液，除了包括常規的水外，還包括了滲透添加劑含氟類親水物質，該滲透添加劑能大大高固化液侵入液膜內部的速度，使得固化液的滲透速度變快，這樣保證了膜整體的分相速度更加，不容易出現出現大孔，膜整體的不對稱性較小，易于形成孔洞小梯度連續變化的pes多孔膜；作為優選含氟類親水物質六氟異丙醇或三氟乙醇，固化液溫度為20-30℃，固化液中滲透添加劑的含量為30-60%；這些的固化液能夠與有機溶劑快速互溶，從而使得聚醚砜快速從有機溶劑中析出，繼而形成孔洞孔徑小梯度變化的多孔膜；該制備工藝相對簡單，環保，同時不會對實驗人員造成傷害，適合大規模推廣。
45.本發明的有益效果：本發明提供的除病毒用不對稱的pes多孔膜為單層膜；該多孔膜的pmi平均孔徑為15-25nm，孔隙率為70-85%，厚度為40-150μm；且截留直徑20nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的90%-100%處的區域；該pes多孔膜主體的平均孔徑從靠近第一多孔表面一側區域向靠近第二多孔表面一側區域連續梯度縮小；該pes多孔膜僅通過一種鑄膜液一體制備成型，不需要復合，制備工藝相對簡單；同時制得的pes多孔膜對細小病毒有較強的截留作用，又能夠得到較高的蛋白質收率，且有較大通量，過濾速度快，滿足了實際應用的需求；特別適用于除病毒領域；此外本發明還提供該多孔膜的制備方法，該制備方法方便，快速有效，操作簡單，綠環保，適合大規模推廣。
附圖說明
46.圖1為實施例2制得的pes多孔膜被20nm膠體金截留后，其縱截面的金含量eds能譜
圖；圖2為實施例2制得的pes多孔膜被20nm膠體金截留后，進一步觀察后其縱截面中金含量的eds能譜圖；圖3為實施例1制得的pes多孔膜被30nm膠體金截留后，其縱截面的金含量eds能譜圖；圖4為實施例1制得的pes多孔膜被30nm膠體金截留后，進一步觀察后其縱截面中金含量的eds能譜圖；圖5為實施例1制得的pes多孔膜被50nm膠體金截留后，其縱截面的金含量eds能譜圖；圖6為實施例1制得的pes多孔膜被50nm膠體金截留后，進一步觀察后其縱截面中金含量的eds能譜圖；圖7為實施例2制得的pes多孔膜被20nm膠體金截留后，其縱截面靠近第一多孔表面處的掃描電鏡（sem）圖，其中放大倍率為10k
×
；圖8為實施例2制得的pes多孔膜被20nm膠體金截留后，其縱截面靠近第一多孔表面處進一步放大的掃描電鏡（sem）圖，其中放大倍率為20k
×
；圖9為實施例1制得的pes多孔膜被30nm膠體金截留后，其縱截面靠近第一多孔表面處的掃描電鏡（sem）圖，其中放大倍率為10k
×
；圖10為實施例1制得的pes多孔膜被30nm膠體金截留后，其縱截面靠近第一多孔表面處進一步放大的掃描電鏡（sem）圖，其中放大倍率為50k
×
；圖11為實施例1制得的pes多孔膜被50nm膠體金截留后，其縱截面靠近第一多孔表面處的掃描電鏡（sem）圖，其中放大倍率為20k
×
；圖12為實施例1制得的pes多孔膜被50nm膠體金截留后，其縱截面靠近第一多孔表面處進一步放大的掃描電鏡（sem）圖，其中放大倍率為50k
×
；圖13為本發明pes多孔膜通量測試裝置的示意圖；圖14為本發明pes多孔膜用膠體金進行截留效率測試時測試裝置的示意圖；圖15為專利cn1759924b制備的多層復合超多孔膜截面的掃描電鏡（sem）圖；圖16為專利cn1759924b制備多層復合超多孔膜時的復合裝置的示意圖。
具體實施方式
47.為了更清楚的闡釋本技術的整體構思，下面以實施例的方式進行詳細說明。如未特殊說明，在下述實施例中，制備多孔膜所用的原料及設備均可通過商業途徑購得。其中，采用日立公司提供的型號為s-5500的掃描電鏡對多孔膜的結構形貌進行表征。
48.實施例1一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，包括如下步驟：s1：制備鑄膜液，并將其流延到載體上形成液膜；其中所述鑄膜液包括下列重量份物質組成：聚醚砜15份；有機溶劑60份；極性添加劑8份；所述有機溶劑為二甲亞砜；所述極性添加劑為聚乙烯吡咯烷酮；s2：將液膜在溫度為6℃，相對濕度為90%的空氣中預分相3s；s3：將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內持續25秒，固化液侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成多孔膜；所述固化液包括水和滲透添加劑，所述滲透添加
劑為含氟類親水物質六氟異丙醇；所述固化液中滲透添加劑的含量為55%；所述固化液溫度為20℃。
49.實施例2一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，包括如下步驟：s1：制備鑄膜液，并將其流延到載體上形成液膜；其中所述鑄膜液包括下列重量份物質組成：聚醚砜17份；有機溶劑65份；極性添加劑10份；所述有機溶劑為乙酸乙酯；所述極性添加劑為聚乙二醇；s2：將液膜在溫度為8℃，相對濕度為86%的空氣中預分相4s；s3：將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內持續30秒，固化液侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成多孔膜；所述固化液包括水和滲透添加劑，所述滲透添加劑為含氟類親水物質三氟乙醇；所述固化液中滲透添加劑的含量為50%；所述固化液溫度為22℃。
50.實施例3一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，包括如下步驟：s1：制備鑄膜液，并將其流延到載體上形成液膜；其中所述鑄膜液包括下列重量份物質組成：聚醚砜21份；有機溶劑75份；極性添加劑14份；所述有機溶劑為n-乙基吡咯烷酮；所述極性添加劑為聚乙烯醇；s2：將液膜在溫度為12℃，相對濕度為78%的空氣中預分相6s；s3：將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內持續40秒，固化液侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成多孔膜；所述固化液包括水和滲透添加劑，所述滲透添加劑為含氟類親水物質三氟乙醇；所述固化液中滲透添加劑的含量為42%；所述固化液溫度為26℃。
51.實施例4一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，包括如下步驟：s1：制備鑄膜液，并將其流延到載體上形成液膜；其中所述鑄膜液包括下列重量份物質組成：聚醚砜23份；有機溶劑80份；極性添加劑18份；所述有機溶劑為二甲基乙酰胺；所述極性添加劑為聚乙烯吡咯烷酮；s2：將液膜在溫度為14℃，相對濕度為74%的空氣中預分相7s；s3：將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內持續45秒，固化液侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成多孔膜；所述固化液包括水和滲透添加劑，所述滲透添加劑為含氟類親水物質六氟異丙醇；所述固化液中滲透添加劑的含量為38%；所述固化液溫度為28℃。
52.實施例5一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，包括如下步驟：s1：制備鑄膜液，并將其流延到載體上形成液膜；其中所述鑄膜液包括下列重量份物質組成：聚醚砜25份；有機溶劑85份；極性添加劑20份；所述有機溶劑為乳酸丁酯；所述極性添加劑為聚乙烯醇；s2：將液膜在溫度為16℃，相對濕度為70%的空氣中預分相8s；s3：將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內持續50秒，固化液侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成多孔膜；所述固化液包括水和滲透添加劑，所述滲透添加劑為含氟類親水物質三氟乙醇；所述固化液中滲透添加劑的含量為34%；所述固化液溫度為30℃。
53.實施例6一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，包括如下步驟：
s1：制備鑄膜液，并將其流延到載體上形成液膜；其中所述鑄膜液包括下列重量份物質組成：聚醚砜15份；有機溶劑85份；極性添加劑22份；該有機溶劑為乙酸乙酯；該極性添加劑為聚乙烯亞胺；s2：將液膜在溫度為20℃，相對濕度為70%的空氣中預分相10s；s3：將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內持續70秒，固化液侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成多孔膜；所述固化液包括水和滲透添加劑，所述滲透添加劑為含氟類親水物質三氟乙醇；所述固化液中滲透添加劑的含量為30%；所述固化液溫度為24℃。
54.一：結構表征用掃描電鏡對各實施例所獲得的多孔膜的膜結構進行形貌表征，然后獲得所需數據；具體結果如下表：表1：
?
厚度/μm孔隙率/%pmi平均孔徑/nm實施例16774.116.8實施例27175.418.6實施例39878.621.5實施例411480.322.1實施例513682.723.4實施例6708424表2：截留直徑20nm膠體金時
?
多孔膜中截留直徑20nm膠體金的部位區域多孔膜中截留直徑20nm膠體金的截留峰值第二纖維直徑/nm拉伸強度/mpa斷裂伸長率/%實施例190%-100%95%43.76.826實施例290%-100%95%48.27.122實施例391%-100%96%61.48.712實施例492%-100%97%65.38.415實施例592%-100%97%69.68.217實施例694%-100%99%707.024
表3其中k1單位為nm/μm；k2單位為nm/μm
?
多孔膜中截留直徑30m膠體金的部位區域多孔膜中截留直徑50nm膠體金的部位區域主體沿厚度方向的平均截留膠體金粒徑變化梯度k1（膠體金粒徑為30-50nm）主體沿厚度方向的平均截留膠體金粒徑變化梯度k2（膠體金粒徑為20-30nm）k1:k2實施例181%-100%73%-95%4.593.321.38實施例281%-100%73%-95%4.333.131.38實施例382%-99%74%-94%3.142.041.54實施例483%-98%75%-93%2.701.591.70實施例584%-98%76%-92%2.101.471.43
表4
?
多孔膜中截留直徑20-30nm膠體金的部位厚度h1/nm多孔膜中截留直徑20-3nm膠體金的部位區域多孔膜中截留直徑30-50nm膠體金的部位厚度h2/nm多孔膜中截留直徑30-50nm膠體金的部位區域h2:h1實施例112.7381%-100%18.0973%-100%1.42實施例213.4981%-100%19.1773%-100%1.42實施例317.6482%-100%24.574%-99%1.39
實施例419.3883%-100%26.2275%-98%1.35實施例521.7684%-100%29.2276%-98%1.375
由表1-4可知，本發明實施例制得的pes多孔膜均具有理想的膜結構，該多孔膜一體成膜，沒有經過復合工藝，工藝制備簡單；且該pes多孔膜是一種不對稱膜，膜孔洞孔徑大小隨著厚度小梯度變化，不存在特別大的孔洞，既保證了對病毒的高效截留，又有較高的通量，該pes多孔膜適合應用于除病毒領域。
55.性能特征膜通量計算如下式：膜通量(j)的計算公式為：j=v/(t
×
a)式中:j
??
膜通量單位：l*h-1
*m-2v??
取樣體積(l)；t
??
取樣時間(h)；a
??
膜有效面積(m2)本發明中pes多孔膜分離性能測定采用的操作條件為：進液為去離子水，操作壓力為30psi，操作溫度為25℃，溶液ph為7；通量測試裝置為圖13；經過測試，測得本發明實施例1-5制得的pes多孔膜的通量均大于600l*h-1
*m-2
@30psi，其通量較大，能夠滿足實際應用的需求；此外測得本發明實施例6制得的pes多孔膜的通量為1300l*h-1
*m-2
@30psi，其通量非常大。
56.?
此外，可以根據cn201010154974.7-超多孔膜及其制備方法中第114段所使用的測試方法：進行病毒截留測試：
?
所使用的病毒為粒徑為20nm的鼠細小病毒；經過測試后發現，實施例1-5制得的pes多孔膜對于粒徑為20nm病毒雜質的lrv不低于4，從而說明本發明的pes多孔膜對20nm及其以上的病毒有著充分的足夠的截留作用；且pes多孔膜的蛋白質收率不低于98%；因此該pes多孔膜特別適合應用于除病毒領域。此外，測得本發明實施例6制得的pes多孔膜的對于粒徑為20nm病毒雜質的lrv為3，雖然無法單獨使用，但可以2張實施例6制得的多孔膜堆疊一起使用，從而使得組件lrv值為6，同時還具有較高的通量,，完全滿足實際應用的需求。
57.過濾精度測試：對各示例所得pes多孔膜進行攔截效率的測試；攔截顆粒：粒徑為20nm的膠體金實驗設備：天津羅根顆粒計數器kb-3；實驗準備：按圖14組裝實驗裝置，確保裝置清潔，使用超純水對裝置進行沖洗；取直徑47mm的多孔膜，裝于蝶形過濾器中，確保組裝好的過濾器氣密性良好。
58.實驗步驟：將挑戰液倒入到儲罐中，注意蝶形過濾器的排氣，加壓至10kpa，使用潔凈的瓶子接取蝶形下游濾液。
59.用顆粒計數器測試濾液和原液中的顆粒數。
60.攔截效率：η=
?
(1
??
n1/
?
n0)*100%式中：η
───
攔截效率，%；n0───
原液中的顆粒數，5組計數的平均值，個；n1───
濾液中的顆粒數，5組計數的平均值，個。
61.經過測試后發現，實施例1-5制得的多孔膜對20nm的膠體金的截留效率不低于99.99%；實施例6制得的多孔膜對20nm的膠體金的截留效率為99.9%。
62.以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
技術特征：
1.一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，包含第一多孔表面、第二多孔表面和位于第一多孔表面及第二多孔表面之間的主體，所述主體內具有非定向曲折通路，其特征在于：所述多孔膜為單層膜；所述多孔膜的pmi平均孔徑為15-25nm；所述多孔膜的孔隙率為70-85%，厚度為40-150μm；截留直徑20nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的90%-100%處的區域；所述主體的平均孔徑從靠近第一多孔表面一側區域向靠近第二多孔表面一側區域連續梯度縮小。2.根據權利要求1所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：截留直徑20nm膠體金的截留峰值是自所述第一多孔表面處于主體厚度的94%-98%處的區域。3.根據權利要求1所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：截留直徑30nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的81%-100%處的區域；截留直徑50nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的73%-95%處的區域；當被截留膠體金粒徑為30-50nm時，所述主體沿厚度方向的平均截留膠體金粒徑變化梯度k1=2-8nm/μm；當被截留膠體金粒徑為20-30nm時，所述主體沿厚度方向的平均截留膠體金粒徑變化梯度k2=1.4-5.6nm/μm；k1:k2=1.2-1.8；平均截留膠體金粒徑變化梯度=膠體金粒徑變化值/截留相應膠體金粒徑的主體厚度。4.根據權利要求1所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：截留直徑20-30nm膠體金的主體區域的厚度為8-28μm，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的81%-100%處的區域。5.根據權利要求1所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：截留直徑30-50nm膠體金的主體區域的厚度為11-37μm，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的73%-100%處的區域。6.根據權利要求1所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：截留直徑30-50nm膠體金的主體區域的厚度為截留直徑20-30nm膠體金的主體區域的厚度的1.25-1.7。7.根據權利要求1所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：截留直徑大于40nm膠體金的主體區域的厚度為35-130μm，且是自所述第一多孔表面處于主體厚度的0-87%處的區域。8.根據權利要求1所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：所述主體包括形成多孔結構的第一纖維和第二纖維，所述第一纖維位于主體靠近第一多孔表面的一側，所述第二纖維位于主體靠近第二多孔表面的一側；所述第一纖維和所述第二纖維在主體厚度方向上相連續；所述第一纖維為片狀結構；所述第二纖維為條狀結構。9.根據權利要求8所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：所述第一纖
維的平均直徑大于第二纖維的平均直徑，所述第二纖維的平均直徑為30-75nm。10.根據權利要求1所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜，其特征在于：所述多孔膜的拉伸強度為5-10mpa，斷裂伸長率為8-30%；所述多孔膜的通量大于600l*h-1
*m-2
@30psi；所述多孔膜對于20nm膠體金的lrv不低于4；所述多孔膜的蛋白質收率不低于98%。11.根據權利要求1-10任意一項所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：s1：制備鑄膜液，并將其流延到載體上形成液膜；其中所述鑄膜液包括下列重量份物質組成：聚醚砜15-25份；有機溶劑55-90份；極性添加劑6-25份；s2：將液膜在溫度為5-20℃，相對濕度為70-90%的空氣中預分相2-10s；s3：將預分相后的液膜隨著載體一同浸入固化液內至少持續20秒，固化液侵入液膜內部并向內逐步擴散，進而固化形成多孔膜；所述固化液包括水和滲透添加劑，所述滲透添加劑為含氟類親水物質。12.根據權利要求11所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為乳酸丁酯、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、己內酰胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、n-乙基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的至少一種；所述極性添加劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯亞胺和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種。13.根據權利要求11所述的一種除病毒用不對稱的pes多孔膜的制備方法，其特征在于，所述固化液中滲透添加劑的含量為30-60%；所述含氟類親水物質為六氟異丙醇或三氟乙醇；所述固化液溫度為20-30℃。
技術總結
本發明提供了一種除病毒用不對稱的PES多孔膜及其制備方法，該多孔膜包含第一多孔表面、第二多孔表面和位于第一多孔表面及第二多孔表面之間的主體，主體內具有非定向曲折通路；該多孔膜為單層膜；PMI平均孔徑為15-25nm，孔隙率為70-85%，厚度為40-150μm；截留直徑20nm膠體金的部位是自所述第一多孔表面處于主體厚度的90%-100%處的區域；主體的平均孔徑從靠近第一多孔表面一側區域向靠近第二多孔表面一側區域連續梯度縮小；該PES多孔膜僅通過一種鑄膜液制備而成，一體成型，不需要復合，制備工藝相對簡單；同時制得的PES濾膜對粒徑為20nm及其以上的細小病毒有較強的截留作用，同時能夠得到較高的蛋白質收率，滿足了實際應用的需求。用的需求。用的需求。
