способ изготовления фильтровальных мембран

Формула изобретения

1. Способ изготовления фильтровальных мембран, включающий облучение исходного материала потоком высокоэнергетических частиц и последующую обработку травителем, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют набухшую под воздействием химического реагента пленку, а после облучения ее подвергают усадке.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что усадку пленки производят путем выпаривания химического реагента.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что усадку пленки производят после травления.

4. 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 фильтровальных мембран. Оно может быть использовало 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. c. 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 B.C. 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 в известном способе изготовления фильтровальных мембран, заключающемся в том, что пленку или пластину фильтровального материала подвергают локальному облучению потоками высокоэнергетических частиц квантов излучения электронов или ионов с последующей обработкой травителем, используют пленку или пластину, набухшую под воздействием химического реагента, а после облучения ее подвергают усадке.

Усадку можно проводить в процессе травления или после него. Для проведения усадки агент набухания пленки может быть из нее испарен.

На рисунке схематически изображена последовательность этапов изготовления фильтровальной мембраны; а-облучение пленки, например, из полиэтилентерефталата, набухшей под воздействием, например, дихлорфенола потоком частиц, например, быстрых ионов ксенона; б пленка после усадки; в - вытравливание каналов (пор) в пленке, например, щелочью; 1 набухшая пленка; 2 зона воздействия на пленку при облучении; 3 поток частиц; 4 зона воздействия после усадки; 5 травитель; 6 протравленные поры-каналы.

При набухании полимера (а) линейные размеры пленки оказываются увеличенными и именно этим увеличенным размерам соответствуют расстояния между зонами воздействия на пленку при облучении (б). После усадки (в) размеры пленки 1 и одновременно размеры зон воздействия и расстояния между ними уменьшаются. Соответственно, полученные в результате травления поры 6 имеют уменьшенные диаметры и длину и уменьшенные расстояния между ними, а стало быть, мембрана имеет увеличенную плотность распределения пор.