CN103521087B - 一种重离子微孔滤膜的辐照方法 - Google Patents

一种重离子微孔滤膜的辐照方法 Download PDF

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Abstract

一种重离子微孔滤膜的辐照方法，在辐照装置的窗口前将用于辐照的薄膜横向间隔划分为辐照区和非辐照区，在所述非辐照区设置阻挡重离子通过的辐照阻隔器；用重离子加速器加速的重离子或核反应堆产生的裂变碎片对所述薄膜进行辐照；将辐照好的所述薄膜进行紫外增敏照射；将增敏照射后的所述薄膜进行化学蚀刻，形成带有无孔窄条的重离子微孔滤膜；将化学蚀刻完成的所述薄膜放入去离子水清洗设备中进行清洗；将清洗后的所述薄膜放入烘干设备中进行烘干。本发明在重离子微孔滤膜制作过程中适当增加未辐照区域，可以显著增强重离子微孔滤膜的强度，提高产品合格率和生产效率，同时也能得到更大孔隙率的重离子微孔滤膜。

Description

一种重离子微孔滤膜的辐照方法
技术领域
本发明涉及核技术应用技术领域，尤其是涉及一种重离子微孔滤膜的辐照方法。
背景技术
重离子微孔滤膜(也称“核孔膜”或“核微孔膜”)具有孔径均一、精度高、生物稳定性好等特性，是一种性能优良的过滤材料。但是由于其孔隙率较低，使得其流速受到很大的制约。为了提高流速，需要尽可能提高滤膜的孔隙率，但是会降低滤膜的强度，造成滤膜的生产和使用的诸多不便，甚至无法生产和使用。
现有的辐照方法为了尽可能多的增加有效辐照面积，采用全幅宽辐照的方式进行，即薄膜表面全进行辐照加工，这样在后期加工过程中，会造成过滤膜强度过低，大量破损使得合格率降低甚至无法生产。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的重离子微孔滤膜的辐照方法，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种重离子微孔滤膜的辐照方法，包括步骤如下：
S1，在辐照装置的窗口前，将用于辐照的薄膜横向间隔划分为辐照区和非辐照区，在所述非辐照区设置阻挡重离子通过的辐照阻隔器；
S2，用重离子加速器加速的重离子或核反应堆产生的裂变碎片对所述薄膜进行辐照；
S3，将辐照好的所述薄膜用功率为0.5～6Kw的紫外线照射装置进行增敏照射；
S4，将增敏照射后的所述薄膜放入溶液浓度为3～8mol/L的蚀刻设备中进行化学蚀刻，形成带有无孔窄条的重离子微孔滤膜；
S5，将化学蚀刻完成的所述薄膜放入去离子水清洗设备中进行清洗；
S6，将清洗后的所述薄膜放入烘干设备中进行烘干。
优选的，S1中，所述薄膜为厚度6～80微米的PET或PC膜。
优选的，S1中，所述辐照区的宽度为50～150mm，所述非辐照区的宽度为0.5～3mm。
优选的，S2中，辐照密度为1×104～1×1010个径迹/cm2。
优选的，S3中，所述增敏照射的时间为1～30min。
优选的，S4中，所述化学蚀刻的化学溶液为NaOH或KOH溶液，蚀刻温度30～90℃，蚀刻时间5～60min。
优选的，S5中，将所述化学蚀刻完成的所述薄膜放入去离子水清洗设备中进行清洗，清洗温度为30℃～50℃。
优选的，S6中，进行烘干的温度为30～80℃。
本发明的有益效果可以总结如下：
1、本发明在重离子微孔滤膜制作过程中适当增加未辐照区域，可以显著增强滤膜的强度，提高产品合格率和生产效率，同时也能得到更大孔隙率的重离子微孔滤膜。
2、该发明工艺简单，实施成本低廉。
附图说明
图1为辐照过程示意图。
其中，辐照区1，非辐照区2，辐照阻隔器3，基膜(即用于辐照的薄膜)4，走膜方向5，加速器重离子通道6，重离子及其运动方向7，真空封口膜8。
图2为辐照阻隔器示意图；
图3为进行辐照后的示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示的一种重离子微孔滤膜的辐照方法，包括步骤如下：
S1，在辐照装置的窗口前，将用于辐照的薄膜横向间隔划分为辐照区和非辐照区，在所述非辐照区设置阻挡重离子通过的辐照阻隔器；
S2，用重离子加速器加速的重离子或核反应堆产生的裂变碎片对所述薄膜进行辐照；
S3，将辐照好的所述薄膜用功率为0.5～6Kw的紫外线照射装置进行增敏照射；
S4，将增敏照射后的所述薄膜放入溶液浓度为3～8mol/L的蚀刻设备中进行化学蚀刻，形成带有无孔窄条的重离子微孔滤膜；
S5，将化学蚀刻完成的所述薄膜放入去离子水清洗设备中进行清洗；
S6，将清洗后的所述薄膜放入烘干设备中进行烘干。
在优选的实施例中，S1中，所述薄膜为厚度6～80微米的PET或PC膜。所述辐照区的宽度为50～150mm，所述非辐照区的宽度为0.5～3mm。
S2中，辐照密度为1×104～1×1010个径迹/cm2。
S3中，所述增敏照射的时间为1～30min。
S4中，所述化学蚀刻的化学溶液为NaOH或KOH溶液，蚀刻温度30～90℃，蚀刻时间5～60min。
S5中，将化学蚀刻完成的所述薄膜放入去离子水清洗设备中进行清洗，清洗温度为30℃～50℃。
S6中，进行烘干的温度为30～80℃。
实施例1
在重离子加速器辐照窗口前横向安装宽度为3mm、厚度为1mm、间隔为150mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢条。
用重离子加速器加速的能量为60MeV/u的32S粒子辐照20μm厚的聚酯薄膜(PET)，密度为3×105个径迹/cm2。60MeV表示60兆电子伏特/核子(中子、质子)。
将辐照好的薄膜用功率为2KW的紫外灯管照射30min。
用浓度为7mol/L、温度为85℃的NaOH溶液对紫外照射后的辐照膜进行蚀刻10min，形成完全的重离子微孔滤膜。
用30℃去离子水对上述重离子微孔滤膜进行清洗，分4次进行。
用烘干系统对清洗完成的重离子微孔滤膜进行烘干，温度为50℃。得到平均孔径5μm的产品。
实施例2
在重离子加速器辐照窗口前横向安装宽度为1mm、厚度为0.1mm、间隔为50mm的聚丙烯薄膜(PP)。
用重离子加速器加速的能量为40MeV/u的40Ar粒子辐照12μm厚的聚碳酸酯薄膜(PC)，密度为1×107个径迹/cm2。40MeV表示40兆电子伏特/核子(中子、质子)。
将辐照好的薄膜用功率为2KW的紫外灯管照射20min。
用浓度为6mol/L、温度为50℃的KOH溶液对紫外照射后的辐照膜进行蚀刻30min，形成完全的重离子微孔滤膜。
用30℃去离子水对上述重离子微孔滤膜进行清洗，分4次进行。
用烘干系统对清洗完成的重离子微孔滤膜进行烘干，温度为50℃。得到平均孔径1μm的产品。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种重离子微孔滤膜的辐照方法，其特征在于，包括步骤如下：
S1，在辐照装置的窗口前，将用于辐照的薄膜横向间隔划分为辐照区和非辐照区，在所述非辐照区设置阻挡重离子通过的辐照阻隔器；
S2，用重离子加速器加速的重离子或核反应堆产生的裂变碎片对所述薄膜进行辐照；
S3，将辐照好的所述薄膜用功率为0.5～6Kw的紫外线照射装置进行增敏照射；
S4，将增敏照射后的所述薄膜放入溶液浓度为3～8mol/L的蚀刻设备中进行化学蚀刻，形成带有无孔窄条的重离子微孔滤膜；
S5，将化学蚀刻完成的所述薄膜放入去离子水清洗设备中进行清洗；
S6，将清洗后的所述薄膜放入烘干设备中进行烘干；
步骤S1中，所述薄膜为厚度6～80微米的PET或PC膜；所述辐照区的宽度为50～150mm，所述非辐照区的宽度为0.5～3mm；
所述辐照阻隔器为1Cr18Ni9Ti不锈钢条或聚丙烯薄膜；S2中，辐照密度为1×104～1×1010个径迹/cm2；
S3中，所述增敏照射的时间为1～30min；
S4中，所述化学蚀刻的化学溶液为NaOH或KOH溶液，蚀刻温度30～90℃，蚀刻时间5～60min；
S5中，将所述化学蚀刻完成的所述薄膜放入去离子水清洗设备中进行清洗，清洗温度为30℃～50℃；
S6中，进行烘干的温度为30～80℃。
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