Способ изготовления пористых мембран

 

Использование: в технологии производства ядерных мембран для микрофильтрации . Сущность изобретения: облученную тяжелыми ионами и ультрафиолетовым излучением полимерную пленку выдерживают в травильном растворе, одновременно подвергая ее ультразвуковой обработке с частотой 103-106 Гц. Для этого пленку протягивают в зазоре между двумя ультразвуковыми излучателями при величине зазора 1-100 мкм. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4481753/26 (22) 25,07,88 (46) 15.01,93, Бюл. ¹ 2 (71) Московский инженерно-физический институт (72) C,В.Елкин, В,В,Кушин, В.К.Ляпидевский и K.Á.Õîõëîâ (56) Патент США

¹ 3438504, кл. 210 — 4,38, 1967, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ

МЕМБРАН

Изобретение относится к технологии ядерных мембран. которые могут применяться для микрофильтрационного разделения в биологии, медицине, пищевой промышленности.

Цель изобретения — сокращение продолжительности процесса изготовления пористых мембран.

Цель достигается тем, что полимерную пленку облучают тяжелыми ионами, затем освещают полимерную пленку ультрафиолетовым излучением, травят в селективно травящем растворе, промывают, высушивают, и, согласно изобретению, во время травления полимерную пленку подвергают ультразвуковому воздействию с частотой звука 10 — 10 Гц. Ультразвуковая обработка осуществляется при протягивании полимерной пленки между двумя ультразвуковыми излучателями при величине зазора

1 — 100 мкм. Такая обработка называется звукокапиллярным воздействием, т.е. связана с действием ультразвукового излучения в капилляре. Под капилляром понимают объем, ограниченный таким образом, что нахо„,. Ы„„1787484 А1 (57) Использование: в технологии производства ядерных мембран для микрофильтрации. Сущность изобретения: облученную тяжелыми ионами и ультрафиолетовым излучением полимерную пленку выдерживают в травильном растворе, одновременно подвергая ее ультразвуковой обработке с частотой 10 — 10 Гц. Для этого пленку протягивают в зазоре между двумя ультразвуковыми излучателями при величине зазора 1-100 мкм. 1 ил. дящееся в нем вещество (в данном способе — селективно травящий раствор) эффективно взаимодействует со стенками, ограничивающими данный объем.

Звукокапиллярный эффект проявляется в виде аномально большого увеличения глубины и скорости проникновения жидкости в капиллярные каналы под действием ультразвука. Кавитационные пузырьки схлопываясь в ограниченном пространстве, стимулируют перемещение травящего раствора и продуктов травления, что приводит к возрастанию скорости травления полимерной пленки, и к возрастанию скорости травления в треках образованных, тяжелыми ионами, при частоте выше 10 Гц и ниже

10 Гц звукокапиллярный эффект, на кото3 ром основано действие предлагаемого способа, не возникает, Устройство представлено на фиг., где 1— полимерная пленка; 2 — подающая катушка;

3 — ванна с селективно травящим раствором

4; 5 — система терморегулирования, содержащая датчик температуры — 6 и нагреватель — 7; 8 — ультразвуковой генератор с

1787484

Составитель А. Свитцов

Техред М.Моргентал Корректор M.Êåðåöìàí

Редактор Т.Иванова

Заказ 23 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 излучателем — 9; 10 — пластины, 11 — ванны для промывки; 12 — сушильный агрегат; 13— приемная катушка.

В предлагаемом устройстве роль капилляра играет зазор между поверхностью полимерной пленки, протягиваемой с подающей к@тушки через ванну с селективно травящим раствЬром, ванну для промывки, сушильный агрегат на принимающую катушку, и поверхностью пластин. При ширине зазора более 100 мкм или менее 1 мкм эффект, на котором основано действие предлагаемого с устройства, не возникает.

Экспериментально исследовано влияние материала пластин, Были исследованы материалы: нержавеющая сталь, стекло (силикатное),гетинакс, плексиглас, тефлон, полиэтилен. Установлено, что положительный эффект достигался при любом материале пластин, однако наибольший положительный эффект достигается при использовании пластин из тефлона.

Для экспериментальной проверки изобретения проводилось травление лавсановой пленки толщиной 6 микрон, облученной осколками деления 252 Cf, Травление проводилось в 20 водном растворе NaOH npu температуре 70 С, Пленка размещалась между двумя тефлоновыми пластинами, так что зазор между лавсановой пленкой и пластиной образовывал капилляр с шириной 5 мкм. Для создания ультразвукового поля ис5 пользовалась установка УЗГ-3-0,4, позволяющая создавать мощность ультразвукового поля W=200 Вт и ри частоте звука f = 20 кГц. При этом время травления для достижения порами мембраны размера

10 2 мкм составило 10 минут, в то время как в прототипе для получения пор такого же размера требуется 40 мин. Таким образом, время травления удалось сократить в 4 раза, 15 Формулаизобретени я

Способ изготовления пористых мембран, заключающийся в облучении полимерной пленки тяжелыми ионами, обработке ее ультрафиолетовым излучением, выдержке в

20 травящем растворе, промывке и сушке, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса изготовления, во время выдержки в травящем растворе полимерную пленку подвергают

25 ультразвуковой обработке с частотой 10 10 Гц, протягивая ее в зазоре между двумя

6 ультразвуковыми излучателями при величине зазора 1 — 100 мкм,