RU2093254C1

RU2093254C1 - Method for manufacturing depth membrane filters

Info

Publication number: RU2093254C1
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Дымшиц; С.В. Любарский
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1992-09-28
Publication date: 1997-10-20

Abstract

FIELD: physico-chemical purification of substances. SUBSTANCE: method involves local radiation of films or plates with fluxes of high-energy particles, subsequent shrinking of films or plates and pickling. Shrinking may be conducted after pickling by thermomechanical or chemical treatment, by vacuum drying or by exposure to fluxes of super-high frequency, optical radiation or particle flux. Radiation may be effected through stencils. EFFECT: higher efficiency. 8 cl, 1 dwg

Description

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. The invention relates to the field of physico-chemical purification of substances, and more particularly to methods for the manufacture of porous membrane filters. It can be used to solve the problems of filtration, ultrafiltration, dialysis.

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. Known methods for the manufacture of filter membranes (see, for example, the book of S.-T. Hwang and K. Kammermeyer "Membrane separation processes" - M. Chemistry, 1981. - S. 367-394.). These methods make it possible to obtain filters with a random arrangement and configuration of pores and a wide spread in the distribution of pores along their diameter and length.

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. Among the known methods of manufacturing filter membranes, the closest in technical essence to the proposed one is the method described in the work of G. N. Flerov and V. S. Barashenkov UFN, (1974), v. 114, no. 2, p. 361-369. This method consists in the fact that a film or plate of filter material is irradiated with a stream of high-energy particles (ions), thus exposing it to local effects. After exposure, the film is treated with an etchant that dissolves the filter substance in the places exposed to the particles and etches the channels in the direction of their propagation.

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. This method imposes a fundamental limit on the minimum pore size, which is determined by the type and energy of the particles, the film material and the etching mode, as well as on the specific density of the pore distribution over the surface.

Целью настоящего изобретения является уменьшение размеров пор и увеличение поверхностной плотности их распределения. The aim of the present invention is to reduce the size of pores and increase the surface density of their distribution.

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. This goal is achieved by the fact that the film or plate of the filter material is subjected to local exposure to fluxes of high-energy particles of radiation quanta, electrons or ions, followed by etching, the filter is subjected to shrinkage after irradiation. Shrinkage can be carried out after etching. Shrinkage can be carried out by thermomechanical or chemical treatment, either by vacuum drying or irradiation with radiation fluxes from the short-wavelength to microwave ranges, or corpuscular streams.

С целью получения упорядоченного расположения пор облучение пленки или пластины можно проводить через трафарет. In order to obtain an ordered arrangement of pores, irradiation of the film or plate can be carried out through a stencil.

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. The drawing schematically shows the sequence of operations in the manufacture of a porous membrane filter, where 1 film, 2 exposure zones on the film during irradiation (tracks), 3 particle flow, 4 exposure zones after shrinkage, 5 irradiator-desiccant, 6 etchant, 7 pores after shrinkage or etching; a) irradiation of the film; b) shrinkage; c) etching through channels along particle tracks; d) the membrane after shrinkage and etching.

Вследствие усадки материала мембраны уменьшаются диаметры пор, расстояния между ними. Последние два обстоятельства ведут к увеличению удельной проницаемости мембранного фильтра. Due to shrinkage of the membrane material, the pore diameters and the distances between them decrease. The last two circumstances lead to an increase in the specific permeability of the membrane filter.

Claims

1. A method of manufacturing a porous membrane filter, including local irradiation of the original film or plate with streams of high-energy particles and subsequent treatment with an etchant, characterized in that the film or plate is subjected to shrinkage after irradiation.

2. The method according to claim 1, characterized in that the shrinkage of the film or plate is carried out after etching.

3. The method according to claim 1, characterized in that the shrinkage of the film or plate is produced by thermomechanical processing.

4. The method according to claim 1, characterized in that the shrinkage of the film or plate is produced by chemical treatment.

5. The method according to claim 1, characterized in that the shrinkage of the film or plate is carried out by vacuum drying.

6. The method according to claim 1, characterized in that the shrinkage of the film or plate is produced by irradiation with microwaves, optical, infrared radiation or corpuscular streams.

7. The method according to claim 1, characterized in that the irradiation of the film or plate is made through a stencil.

8. The method according to claim 1, characterized in that the radiation quanta, electrons or ions are used as high-energy particles.