專(zhuān)利名稱(chēng)：優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液體過(guò)濾技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制 造方法。
背景技術(shù)：
水和常用化學(xué)試劑中都含有或多或少的不可見(jiàn)固體微粒，它們經(jīng)常對(duì)工業(yè)生 產(chǎn)和人體健康造成危害。目前通常采用微細(xì)孔膜過(guò)濾技術(shù)去除上述固體微粒。然 而，這種微細(xì)孔膜并非是具有單一孔徑的核孔膜。在微電子工業(yè)中，現(xiàn)代組件的導(dǎo)線寬度和間距在微米數(shù)量級(jí).在制作組件的 原料中如果含有微米大小的灰塵顆粒，就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線斷路或短路.或電路參數(shù)改 變，使數(shù)萬(wàn)電子元件組成的組件變成廢品；又如人體微血管的最小孔徑約為 3. 5Mm，大于3. 5pm的固體顆粒進(jìn)入血液就可能堵塞微血管。核孔膜上微孔的直 徑和孔隙率決定著濾膜分離和截留粒子大小的能力。在孔隙率較小時(shí)，所有微孔 直徑的大小相近且微孔軸線方向平行(單一孔徑)，截留直徑大于孔徑粒子的效 率可達(dá)近100°/。。當(dāng)孔隙率增加，相鄰徑跡蝕刻孔將會(huì)相互重疊而融合為孔徑大于 單孔直徑、形狀不規(guī)則的多重孔，使濾膜的選擇本領(lǐng)變差。因此核孔膜的孔隙率 一般為10%。而過(guò)濾器的孔隙率越大，過(guò)速度越高。當(dāng)用核孔膜過(guò)濾含有固體微 粒的液體時(shí)，固體微粒將逐漸把核孔膜微孔堵塞。由于核孔膜的孔隙率低，過(guò)濾 液體的納污能力有限，液體過(guò)濾速度下降很快，這也正是核孔膜過(guò)濾器的主要缺 點(diǎn)之一；因此用具有單一孔徑的核孔膜過(guò)濾微電子工業(yè)用試劑和注射液的好處是 顯而易見(jiàn)的。用本發(fā)明提供的方法制造的核孔膜具有在過(guò)濾液體時(shí)，由于微孔孔形是非雙 錐的，因此過(guò)濾流阻小；且過(guò)濾時(shí)小孔徑面向上，不會(huì)造成死端過(guò)濾，另一方面 也減小了小顆粒吸附造成的微孔阻塞效應(yīng)。因此，這樣制造的核孔膜用于過(guò)濾時(shí)， 具有截留效率高，且過(guò)濾速度大的特點(diǎn)，有效改善了核孔膜過(guò)濾易堵塞，過(guò)濾速 度衰減快的缺陷。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法，其特征在 于，該制作方法的步驟1) 用加速器加速的重離子或反應(yīng)堆裂變碎片照射厚度為5 10(Vm的絕緣薄膜；2) 在烘道溫度為40 7(TC下，用涂布機(jī)在上述照射過(guò)的絕緣薄膜上涂布一 層溶劑型離形劑或丙烯酸酯或纖維素多混樹(shù)脂；3) 在雙向拉伸聚丙稀(BOPP)膜上涂布5 25pm厚的不干膠，將涂有不干膠 的BOPP膜與上述經(jīng)過(guò)處理的絕緣薄膜冷復(fù)合，形成復(fù)合膜；4) 在5. 0 8. 5N NaOH溶液中，在50 8(TC下，蝕刻復(fù)合膜，即單面蝕刻照 射后的絕緣薄膜5 50分鐘后，在絕緣薄膜上形成非雙錐的微孔；5) 在40。C去離子水中清洗上述蝕刻過(guò)的復(fù)合膜，清洗3次，清洗總時(shí)間10分鐘；6) 在常溫下剝離BOPP膜，離形層將隨BOPP膜被從絕緣薄膜上剝離掉，得到具有非雙錐的微孔的核微孔過(guò)濾膜；7) 用去離子水清洗具有非雙錐的微孔的核微孔過(guò)濾膜2分鐘；8) 烘干7(TC下風(fēng)干。所述重離子或反應(yīng)堆裂變碎片的照射密度為l X 104 1. 25X 109徑跡/厘米2。 所述非雙錐的微孔為40nm 16nm的小孔徑和0. 12 48nm的大孔徑； 所述絕緣薄膜為聚酯(PET)薄膜或聚碳酸酯(PC)薄膜。 所述涂布的溶劑型離形劑的厚度3 20nm，溶劑揮發(fā)后涂布厚度約l 7^n。 本發(fā)明的顯著效果是核孔膜具有在過(guò)濾液體時(shí)，由于微孔孔形是非雙錐的， 因此過(guò)濾流阻小；且過(guò)濾時(shí)小孔徑面向上，不會(huì)造成死端過(guò)濾，另一方面也減小 了小顆粒吸附造成的微孔阻塞效應(yīng)。因此，這樣制造的核孔膜用于過(guò)濾時(shí)，具有 截留效率高，同時(shí)過(guò)濾速度大的特點(diǎn)，有效改善了核孔膜過(guò)濾易堵塞，過(guò)濾速度 衰減快的缺陷。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法。下面列舉實(shí)施例意義 說(shuō)明。實(shí)施例l1) 用反應(yīng)堆熱中子引起鈾-235耙裂變的反應(yīng)堆裂變碎片照射15微米厚聚酯 (PET)絕緣薄膜，照射密度為2乂105徑跡/厘米2;2) 用三烘道涂布機(jī)在烘道溫度分別為45°C、 60°C、 5CTC下在照射過(guò)的聚 酯絕緣薄膜上涂布一層溶劑型離形劑(在化工商店有售，型號(hào)為SLX或518A離形 劑或其他型號(hào)離形劑都可以)；其中，涂布的溶劑型離形劑的厚度12pm，溶劑揮 發(fā)后涂布厚度約4pm。3) 在B0PP膜上涂布20nm厚的不干膠，將涂有不干膠的BOPP膜與上述涂布一層溶劑型離形劑的絕緣薄膜冷復(fù)合，形成復(fù)合膜；4) 在6.25N NaOH溶液中，在7(TC下蝕刻30分鐘蝕刻復(fù)合膜，即單面蝕刻照射后的絕緣薄膜，形成非雙錐的微孔；5) 在4(TC去離子水中清洗上述蝕刻過(guò)的復(fù)合膜，清洗3次，清洗總時(shí)間IO分鐘；6) 在常溫下剝離BOPP膜，離形劑層將隨BOPP膜被從絕緣薄膜上剝離掉；7) 在上述去離子水中清洗剝離掉B0PP膜的絕緣薄膜2分鐘；8)烘干7(TC下風(fēng)干，得到形成非雙錐的微孔為2.7pm的小孔徑和7.6nm的大孔徑的核微孔過(guò)濾膜。利用上述核孔膜過(guò)濾0.9% NaCl生理鹽水的過(guò)濾速度能達(dá)到1000ml/10min， 過(guò)濾含5pm標(biāo)準(zhǔn)顆粒的溶液時(shí)，對(duì)5!im粒子的去除率高達(dá)98y。。 實(shí)施例21) 反應(yīng)堆熱中子引起鈾-235靶裂變的反應(yīng)堆裂變碎片照射12微米厚聚碳酸 酯(PC)絕緣薄膜，照射密度為1.25Xl(f徑跡/厘米2;2) 用三烘道涂布機(jī)在烘道溫度分別為:40°C、 50°C、 45。C下在照射過(guò)的絕 緣薄膜上涂布一層丙烯酸酯；其中，涂布的丙烯酸酯的厚度10nm，溶劑揮發(fā)后涂布厚度約3. 5Hm。3) 在BOPP膜上涂布lOpm厚的不干膠，將涂有不干膠的BOPP膜與上述涂布一層丙烯酸酯的絕緣薄膜冷復(fù)合，形成復(fù)合膜；4) 在8NNa0H溶液中，在5(TC下蝕刻25分鐘蝕刻復(fù)合膜，即單面蝕刻照射 后的絕緣薄膜，形成非雙錐的微孔；5) 在40"C去離子水中清洗上述蝕刻過(guò)的復(fù)合膜，清洗3次，清洗總時(shí)間IO分鐘；6) 在常溫下剝離BOPP膜，丙烯酸酯層將隨BOPP膜被從絕緣薄膜上剝離掉；7) 在上述去離子水中清洗剝離掉B0PP膜的絕緣薄膜2分鐘；8)烘干70°C F風(fēng)千，得到形成非雙錐的微孔為40nm的小孔徑和120nm的大 孔徑的核微孔過(guò)濾膜。 實(shí)施例31) 用加速器加速的能量10MeV/u， ,r照射30微米厚聚酯(PET)絕緣薄膜， 照射密度為lXl(T徑跡/厘米2; 10MeV/u:表示10兆電子伏/核子(包括質(zhì)子、中子)2) 用三烘道涂布機(jī)在烘道溫度分別為5CTC、 65°C、 55。C下在照射過(guò)的絕 緣薄膜上涂布一層纖維素多混樹(shù)脂；其中，涂布的纖維素多混樹(shù)脂的厚度15pm， 溶劑揮發(fā)后涂布厚度約5pm。3) 在B0PP膜上涂布25Hm厚的不干膠，將涂有不干膠的BOPP膜與上述涂布一 層纖維素多混樹(shù)脂的絕緣薄膜冷復(fù)合，形成復(fù)合膜；4) 在5.5NNaOH溶液中，在8(TC下蝕刻45分鐘蝕刻復(fù)合膜，即單面蝕刻照射后的絕薄膜，形成非雙錐的微孔；5) 在40。C去離子水中清洗上述蝕刻過(guò)的復(fù)合膜，清洗3次，清洗總時(shí)間IO分鐘；6) 在常溫下剝離BOPP膜，纖維素多混樹(shù)脂層將隨BOPP膜被從絕緣薄膜上剝 離掉、7) 在上述去離子水中清洗剝離掉B0PP膜的絕緣薄膜2分鐘；8)烘干7(TC下風(fēng)干，得到形成非雙錐的微孔為16nm的小孔徑和48pm的大 孔徑的核微孔過(guò)濾膜。利用上述核孔膜過(guò)濾0.9% NaCl生理鹽水的過(guò)濾速度能達(dá)到1000ral/10min， 過(guò)濾含20pm標(biāo)準(zhǔn)顆粒的溶液時(shí)，對(duì)20)im粒子的去除率高達(dá)980/0。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法，其特征在于，其制作方法的步驟如下1)用加速器加速的重離子或反應(yīng)堆裂變碎片照射厚度為5～100μm的絕緣薄膜；2)在烘道溫度為40～70℃下，用涂布機(jī)在上述照射過(guò)的絕緣薄膜上涂布一層溶劑型離形劑或丙烯酸酯或纖維素多混樹(shù)脂；3)在雙向拉伸聚丙稀(BOPP)膜上涂布5～25μm厚的不干膠，將涂有不干膠的BOPP膜與上述經(jīng)過(guò)處理的絕緣薄膜冷復(fù)合，形成復(fù)合膜；4)在5.0～8.5N NaOH溶液中，在50～80℃下蝕刻復(fù)合膜，即單面蝕刻照射后的絕緣薄膜5～50分鐘后，在絕緣薄膜上形成非雙錐的微孔；5)在40℃去離子水中清洗上述蝕刻過(guò)的復(fù)合膜，清洗3次，清洗總時(shí)間10分鐘；6)在常溫下剝離BOPP膜，離形層將隨BOPP膜被從絕緣薄膜上剝離掉，得到具有非雙錐的微孔的核微孔過(guò)濾膜；7)用去離子水清洗具有非雙錐的微孔的核微孔過(guò)濾膜2分鐘；8)烘干70℃下風(fēng)干。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法，其特征在于， 所述重離子或反應(yīng)堆裂變碎片的照射密度為l X 104 1. 25X 109徑跡/厘米2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法，其特征在于， 所述非雙錐的微孔為40nm 16iim的小孔徑和0. 12 48pm的大孔徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法，其特征在于， 所述絕緣薄膜為聚酯PET薄膜或聚碳酸酯PC薄膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法，其特征在于所 述絕緣薄膜的厚度為5 100pm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法，其特征在于， 所述涂布的溶劑型離形劑的厚度為3 20nm，溶劑揮發(fā)后涂布厚度為l 7pm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了屬于液體過(guò)濾技術(shù)領(lǐng)域的一種優(yōu)化流道的核微孔過(guò)濾膜的制造方法。其制造方法是利用重離子加速器或反應(yīng)堆照射絕緣膜，在絕緣材料內(nèi)形成輻射損傷；在絕緣薄膜材料上涂布一層溶劑型離形層；在離形層面冷復(fù)合上耐堿的帶膠膜，形成一復(fù)合膜；然后在優(yōu)化的蝕刻條件下，在帶膠膜的保護(hù)下進(jìn)行單面蝕刻，因而形成的微孔為非雙錐形狀；在常溫下剝離離形層；在去離子水中清洗后烘干。本方法制作的微孔膜可以有10微米以上的厚度，膜上表面的微孔開(kāi)孔率低于1％，下表面孔隙率高于10％，用于液體過(guò)濾時(shí)流阻小，流量大，小顆粒不易吸附，不會(huì)造成死端過(guò)濾。本發(fā)明提供的方法適合批量生產(chǎn)，工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制，且成本低。
文檔編號(hào)B01D67/00GK101249386SQ20071017834
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者嚴(yán)玉順, 偉 張, 張泉榮, 徐世平, 樊詩(shī)國(guó), 煒 王, 王國(guó)欣, 王玉蘭, 邢賓杰, 靖 陳 申請(qǐng)人:清華大學(xué)