способ изготовления пористых мембранных фильтров

Формула изобретения

1. Способ изготовления пористых мембранных фильтров, включающий локальное облучение исходной пленки или пластины потоками высокоэнергетических частиц и последующую обработку травителем, отличающийся тем, что пленку или пластину после облучения подвергают усадке.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что усадку пленки или пластины производят после травления.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что усадку пленки или пластины производят путем термомеханической обработки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что усадку пленки или пластины производят путем химической обработки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что усадку пленки или пластины производят путем вакуумного высушивания.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что усадку пленки или пластины производят путем облучения потоками сверхвысокочастотного, оптического, инфракрасного излучения или корпускулярными потоками.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение пленки или пластины производят через трафарет.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетических частиц используют кванты излучения, электроны или ионы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области физико-химической очистки веществ, а более конкретно к способам изготовления пористых мембранных фильтров. Оно может быть использовано для решения задач фильтрации, ультрафильтрации, диализа.

Известны способы изготовления фильтровальных мембран(см. например, книгу С. -Т. Хванга и К. Каммермейера "Мембранные процессы разделения"- М.Химия, 1981. -с. 367-394. ). Эти способы позволяют получать фильтры с хаотическим расположением и конфигурацией пор и широким разбросом в распределении пор по их диаметру и длине.

Среди известных способов изготовления фильтровальных мембран наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, описанный в работе Г. Н. Флерова и В. С. Барашенкова УФН, (1974), т. 114, вып. 2, с. 361-369. Этот способ заключается в том, что пленку или пластинку из фильтровального материала облучают потоком высокоэнергетических частиц (ионов), подвергая ее таким образом локальному воздействию. После экспозиции пленку обрабатывают травителем, который растворяет вещество фильтра в местах, подвергшихся воздействию частиц, и в направлении их распространения вытравливает каналы.

Этот способ налагает принципиальный предел на минимальные размеры пор, который определяется типом и энергией частиц, материалом пленки и режимом травления, а также на удельную плотность распределения пор по поверхности.

Целью настоящего изобретения является уменьшение размеров пор и увеличение поверхностной плотности их распределения.

Указанная цель достигается тем, что пленку или пластину фильтровального материала подвергают локальному облучению потоками высокоэнергетических частиц квантов излучения, электронов или ионов с последующей обработкой травителем, фильтр после облучения подвергают усадке. Усадку можно проводить после травления. Усадку можно проводить путем термомеханической или химической обработки, либо путем вакуумного высушивания или облучения потоками излучения от коротковолнового до СВЧ-диапазонов, либо корпускулярными потоками.

С целью получения упорядоченного расположения пор облучение пленки или пластины можно проводить через трафарет.

На чертеже схематически изображена последовательность операций при изготовлении пористого мембранного фильтра, где 1 пленка, 2 зоны воздействия на пленку при облучении (треки), 3 поток частиц, 4 зоны воздействия после усадки, 5 облучатель-осушитель, 6 травитель, 7 поры после усадки или травления; а) облучение пленки; б) усадка; в) вытравливание сквозных каналов по трекам частиц; г) мембрана после усадки и травления.

Вследствие усадки материала мембраны уменьшаются диаметры пор, расстояния между ними. Последние два обстоятельства ведут к увеличению удельной проницаемости мембранного фильтра.