一種單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法
【專利摘要】一種單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，用重離子加速器加速的重離子或核反應(yīng)堆產(chǎn)生的裂變碎片對用于輻照的薄膜進行輻照；用涂布機在輻照過的所述薄膜的單面上涂布保護層，并進行烘干；將涂好保護層的所述薄膜放入蝕刻設(shè)備中進行化學(xué)蝕刻，形成微孔孔道截面為錐形的重離子微孔濾膜；將化學(xué)蝕刻完成的所述重離子微孔濾膜放入清洗設(shè)備中進行去除清洗，將所述保護層去除；將去除保護層的所述重離子微孔濾膜放入去離子水清洗設(shè)備中進行清洗；將清洗后的所述重離子微孔濾膜放入烘干設(shè)備中進行烘干。本發(fā)明可以顯著降低過濾膜的堵塞幾率，提高產(chǎn)品流速、延長使用壽命，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和成品率。
【專利說明】一種單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核技術(shù)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水和各種溶液中都存在各種各樣不同尺寸的不溶性微粒，它們的存在會對人身健康和產(chǎn)品質(zhì)量造成威脅。而膜過濾技術(shù)已經(jīng)成為解決上述問題的主要途徑之一。
[0003]現(xiàn)在常用的主要過濾膜材料就包括重離子微孔過濾膜(也稱“核微孔過濾膜”或“核孔膜”)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中重離子微孔過濾膜的制造方法，其特點是將輻照膜直接放入堿溶液中進行蝕刻加工，最終形成微孔孔道為雙錐形的重離子微孔濾膜。其優(yōu)點在于加工工藝相對簡單，缺點在于雙錐形孔道容易堵塞，造成流量衰減。
[0005]專利200710178344公開了一種優(yōu)化孔道的核孔膜制造方法，其特點是將輻照膜的一邊復(fù)合一層耐堿的帶膠膜，然后進行單面蝕刻加工，最終形成非雙錐形微孔的重離子微孔過濾膜。這種方法的缺點是復(fù)合的帶膠膜由于具有一定的粘接力，在后續(xù)加工中帶膠膜與重離子微孔過濾膜不易分離，而且，因為重離子微孔濾膜強度較低，會引起過濾膜產(chǎn)品的破損，造成產(chǎn)品成品率降低，嚴重影響大批量生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種新型的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，解決上述問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，包括步驟如下:
[0009]SI，用重離子加速器加速的重離子或核反應(yīng)堆產(chǎn)生的裂變碎片對用于輻照的薄膜進行輻照；
[0010]S2，用涂布機在輻照過的所述薄膜的單面上涂布保護層，并進行烘干；
[0011]S3，將涂好保護層的所述薄膜放入溶液濃度為3?8mol/L的蝕刻設(shè)備中進行化學(xué)蝕刻，形成微孔孔道截面為錐形的重離子微孔濾膜；
[0012]S4，將化學(xué)蝕刻完成的所述重離子微孔濾膜放入溶液濃度為2?7mol / L的清洗設(shè)備中進行去除清洗，將所述保護層去除；
[0013]S5，將所述去除保護層的所述重離子微孔濾膜放入去離子水清洗設(shè)備中進行清洗；
[0014]S6，將清洗后的所述重離子微孔濾膜放入烘干設(shè)備中進行烘干。
[0015]優(yōu)選的，SI中，所述薄膜為厚度6?80微米的PET或PC膜。
[0016]優(yōu)選的，SI中，輻照密度為IX IO4?IX IOltl個徑跡/cm2。
[0017]優(yōu)選的，S2中，所述保護層的厚度為2?30微米。[0018]優(yōu)選的，S2中，所述烘道的烘道溫度為30?90°C。
[0019]優(yōu)選的，S3中，所述化學(xué)蝕刻的溶液為NaOH或KOH溶液，蝕刻的蝕刻溫度30?90 °C，蝕刻時間5?60min。
[0020]優(yōu)選的，S4，所述去除清洗的去除液為HC1，清洗的溫度20?80°C，時間2?50mino
[0021]優(yōu)選的，S5中，將所述去除保護層的所述薄膜放入去離子水清洗設(shè)備中進行清洗的清洗溫度為30°C?50°C。
[0022]優(yōu)選的，S6中，進行烘干的溫度為30?80°C。
[0023]優(yōu)選的，所述保護層為聚氨酯樹脂層。
[0024]本發(fā)明屬于流體過濾領(lǐng)域，適用于水處理、醫(yī)藥行業(yè)過濾、釀造行業(yè)等精密過濾用。
[0025]本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下:
[0026]1、本發(fā)明將重離子微孔膜孔道制成單錐型可以顯著降低過濾膜的堵塞幾率，提高產(chǎn)品流速、延長使用壽命。采用酸解性保護層可以防止由于剝離保護層引起的過濾膜破損，提聞廣品生廣效率和成品率。
[0027]2、該發(fā)明工藝簡單，實施成本低廉。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為薄膜和保護層結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起的示意圖；
[0029]圖2為為最終形成單錐型孔的微觀結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0030]其中，保護層I，薄膜2，單錐型孔3。
【具體實施方式】
[0031]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032]如圖1和圖2所示的一種單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，包括步驟如下:
[0033]SI，用重離子加速器加速的重離子或核反應(yīng)堆產(chǎn)生的裂變碎片對用于輻照的薄膜進行輻照；
[0034]S2，用涂布機在輻照過的所述薄膜的單面上涂布保護層，并進行烘干；
[0035]S3，將涂好保護層的所述薄膜放入溶液濃度為3?8mol/L的蝕刻設(shè)備中進行化學(xué)蝕刻，形成微孔截面為錐形的重離子微孔濾膜；
[0036]S4，將化學(xué)蝕刻完成的所述重離子微孔濾膜放入溶液濃度為2?7mol/L的清洗設(shè)備中進行去除清洗，將所述保護層去除；
[0037]S5，將所述去除保護層的所述重離子微孔濾膜放入去離子水清洗設(shè)備中進行清洗；
[0038]S6，將清洗后的所述重離子微孔濾膜放入烘干設(shè)備中進行烘干。
[0039]在更加優(yōu)選的實施例中，SI中，所述薄膜為厚度6?80微米的PET或PC膜。[0040]SI中，輻照密度為I X IO4?I X 101°個徑跡/cm2。
[0041]S2中，所述保護層的厚度為2?30微米。所述烘道的烘道溫度為30?90°C。
[0042]S3中，所述化學(xué)蝕刻的溶液為NaOH或KOH溶液，蝕刻的蝕刻溫度30?90°C，蝕刻時間5?60min。
[0043]S4中，所述去除清洗的去除液為HCl，清洗的溫度20?80°C，時間2?50min。
[0044]S5中，將所述去除保護層的所述薄膜放入去離子水清洗設(shè)備中進行清洗的清洗溫度為30°C?50°C。
[0045]S6中，進行烘干的溫度為30?80°C。
[0046]在更加優(yōu)選的實施例中，所述保護層為聚氨酯樹脂層。
[0047]實施例1、
[0048]1、用重離子加速器加速的能量為60MeV/u的32S粒子輻照20 μ m厚的聚酯薄膜(PET)，密度為3X IO5個徑跡/cm2。60MeV表示60兆電子伏特/核子(中子、質(zhì)子)。
[0049]2、用烘道涂布機在輻照膜上涂布一層聚氨酯樹脂，厚度為5 μ m。烘道溫度為50。。、60。。、50。。。
[0050]3、用濃度為7mol/L、溫度為85°C的NaOH溶液對涂布了保護層的輻照膜進行蝕刻IOmin,形成單錐形的微孔。
[0051]4、用濃度為5mol/L、溫度為40°C的HCl溶液對蝕刻后的重離子濾膜進行清洗，去除濾膜上的保護層，形成完全的重離子微孔濾膜。
[0052]5、用30°C去離子水對上述重離子微孔濾膜進行清洗，分4次進行。
[0053]6、用烘干系統(tǒng)對清洗完成的重離子微孔濾膜進行烘干，溫度為50°C。得到最終大徑8 μ m、小徑為2 μ m的廣品。
[0054]實施例2、
[0055]1、用重離子加速器加速的能量為40MeV/u的4°Ar粒子輻照12 μ m厚的聚碳酸酯薄膜(PC)，密度為I X IO7個徑跡/cm2。40MeV表示40兆電子伏特/核子(中子、質(zhì)子)。
[0056]2、用烘道涂布機在輻照膜上涂布一層聚氨酯樹脂，厚度為4 μ m。烘道溫度為50。。、60。。、50。。。
[0057]3、用濃度為6mol/L、溫度為5(TC的KOH溶液對涂布了保護層的輻照膜進行蝕刻30min,形成單錐形的微孔。
[0058]4、用濃度為6mol/L、溫度為40°C的HCl溶液對蝕刻后的重離子濾膜進行清洗，去除濾膜上的保護層，形成完全的重離子微孔濾膜。
[0059]5、用30°C去離子水對上述重離子微孔濾膜進行清洗，分4次進行。
[0060]6、用烘干系統(tǒng)對清洗完成的重離子微孔濾膜進行烘干，溫度為50°C。得到最終大徑3 μ m、小徑為0.5 μ m的產(chǎn)品。
[0061]以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于，包括步驟如下: Si，用重離子加速器加速的重離子或核反應(yīng)堆產(chǎn)生的裂變碎片對用于輻照的薄膜進行福昭.S2，用涂布機在輻照過的所述薄膜的單面上涂布保護層，并進行烘干； S3，將涂好保護層的所述薄膜放入溶液濃度為3?8mol / L的蝕刻設(shè)備中進行化學(xué)蝕亥IJ，形成微孔孔道截面為錐形的重離子微孔濾膜； S4，將化學(xué)蝕刻完成的所述重離子微孔濾膜放入溶液濃度為2?7mo I / L的清洗設(shè)備中進行去除清洗，將所述保護層去除； S5，將去除保護層的所述重離子微孔濾膜放入去離子水清洗設(shè)備中進行清洗； S6，將清洗后的所述重離子微孔濾膜放入烘干設(shè)備中進行烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:S1中，所述薄膜為厚度6?80微米的PET或PC膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:S1中，輻照密度為I X IO4?I X 101°個徑跡/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:S2中，所述保護層的厚度為2?30微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:S2中，所述烘道的烘道溫度為30?90°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:S3中，所述化學(xué)蝕刻的溶液為NaOH或KOH溶液，蝕刻的蝕刻溫度30?90°C，蝕刻時間5?60min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:S4，所述去除清洗的去除液為HCl，清洗的溫度20?80°C，時間2?50min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:S5中，將所述去除保護層的所述薄膜放入去離子水清洗設(shè)備中進行清洗的清洗溫度為30°C?50。。。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:S6中，進行烘干的溫度為30?80°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐型孔道重離子微孔濾膜的制造方法，其特征在于:所述保護層為聚氨酯樹脂層。
【文檔編號】B01D67/00GK103521088SQ201310511045
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】安孟稼, 亢抒中, 楊忠, 劉澤超 申請人:北京南洋慧通新技術(shù)有限公司