CN105344256A - 精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件，过滤吸附芯封装于由膨体聚四氟乙烯膜围成的空间内，过滤吸附芯内部微孔直径为0.28～0.38nm；制备方法，先制备膨体聚四氟乙烯膜，将完成上述加工的膨体聚四氟乙烯膜切成片状；将片状的膨体聚四氟乙烯膜通过热成型加工加工成凹槽状；在凹槽的凹形腔体内注入过滤吸附芯；在凹槽的开口处用膨体聚四氟乙烯膜包覆，并用加热密封的工艺将过滤吸附芯封装在腔体内。通过上述方式，本发明阻挡了外部大气中尘埃和油雾等进入数据存贮器，使得数据存贮器内部保持富氮的环境，调节内外压力平衡不变形和通过透气对流扩散存贮器内部热量，降低温升变形，从而该膜组件确保存贮器的寿命和可靠的长期工作。

Description

精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件及其制备方法

技术领域

本发明涉及电子防护领域，特别是涉及一种精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件及其制备方法。

背景技术

现在转速为7200RPM的硬盘飞高一般都低于0.3um，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输率的可靠性。在读取和存储数据时，高速旋转的盘片使得存储器内部的气压升高和产生温升，如果电脑硬盘和其它大容量数据存贮器内部升高的气压与外部大气压不能平衡，产生的温升如不能散热，使得内部盘片和磁头的准确位置变形后失准，这高速旋转的盘片与磁头就有可能擦伤，影响硬盘存储器的寿命，或损坏硬盘存储器，由于硬盘是精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封且透气形成对流空气。

因此，如何保持电脑硬盘和其它大容量数据存贮器运转可靠，又能调节内外压力平衡，释放硬盘存储器内部的热量，及硬盘内部精密元器件不被氧化生锈而失效，成了数据存贮器最为关键的技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件及其制备方法，能够保持数据存贮器内部不生锈，调节内外压力平衡，确保存贮器的寿命和可靠的长期工作。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件，包括：膨体聚四氟乙烯膜和过滤吸附芯，过滤吸附芯封装于由膨体聚四氟乙烯膜围成的空间内，过滤吸附芯内部微孔直径为0.28～0.38nm。

在本发明一个较佳实施例中，所述过滤吸附芯为碳分子筛，

在本发明一个较佳实施例中，所述膨体聚四氟乙烯膜形成凹槽状，碳分子筛填充在凹槽的凹形腔体内，凹槽开口处通过膨体聚四氟乙烯膜将碳分子筛封装在腔体内。

在本发明一个较佳实施例中，膨体聚四氟乙烯膜上还粘贴有胶圈，所述胶圈上复有方便运输和存储的离型纸保护层。

本发明还涉及一种精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的制备方法，包括以下步骤：

1）制备膨体聚四氟乙烯膜，并对薄膜进行拒油拒水的改性处理；

2）将完成上述加工的膨体聚四氟乙烯膜切成片状；

3）将片状的膨体聚四氟乙烯膜通过热成型加工加工成凹槽状；

4）在凹槽的凹形腔体内注入过滤吸附芯；

5）在凹槽的开口处用膨体聚四氟乙烯膜包覆，并用加热密封的工艺将过滤吸附芯封装在腔体内；

6）检验密封的质量，质量合格则完成该组件的制备。

在本发明一个较佳实施例中，该组件安装面上粘贴带离型纸保护层的胶圈。

在本发明一个较佳实施例中，所述过滤吸附芯为碳分子筛。

在本发明一个较佳实施例中，所述碳分子筛的内部微孔直径为0.28～0.38nm。

在本发明一个较佳实施例中，步骤1）中，膨体聚四氟乙烯膜的制备以及改性处理的方法包括以下步骤：

1）将聚四氟乙烯分散树脂与液体助挤剂混合，并进行保温熟成；

2）将熟成的原料压成柱体毛坯，再将毛坯支撑薄片，并通过加热脱去助挤剂；

3）进行单向拉伸、双向拉伸和热定型后进行冷却，制得膨体聚四氟乙烯膜；

4）对膨体聚四氟乙烯膜用全氟辛酸拒水拒油整理剂刷涂化学改性处理；

5）用50℃~80℃的温度进行烘干，然后检验合格后，收卷，即完成了膨体聚四氟乙烯膜的改性处理。

在本发明一个较佳实施例中，步骤1）中保温熟成的温度为30℃-35℃。

本发明的有益效果是：本发明精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件及其制备方法采用膨体聚四氟乙烯薄膜是数据存贮器用分子筛过滤微透气膜组件技术中对外部空气进行高效过滤的第一层滤网，起到纯化净化外部空气的作用，阻挡了外部大气中尘埃和油雾等进入数据存贮器；碳分子筛是利用筛分的特性来达到数据存贮器内部分离氧气、氮气的目的，使得数据存贮器内部保持富氮的环境，从而保持数据存贮器内部不生锈，调节内外压力平衡不变形和通过透气对流扩散存贮器内部热量，降低温升变形，从而该膜组件确保存贮器的寿命和可靠的长期工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所示精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的俯视图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

一种精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件，包括：膨体聚四氟乙烯膜1和过滤吸附芯，过滤吸附芯封装于由膨体聚四氟乙烯膜1围成的空间内，过滤吸附芯内部微孔直径为0.28～0.38nm。

所述过滤吸附芯为碳分子筛2。

碳分子筛2（CMS）是新型的非极性吸附剂，具有在常温变压下吸附空气中氧分子的性能，因而可获得富氮气体。分离空气的能力取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度、或不同的吸附力、或两种效应同时起作用，碳分子筛空分制氮就是基于这一性能。碳分子筛对空气中的氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面上的扩散速率不同。直径较小的气体分子（O2）扩散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔。直径较大的气体分子（N2）扩散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少，这样在气相中可以得到氮的富集成分。碳分子筛是目前工程界首选的变压吸附(简称P.S.A)空分富氮吸附剂，这种氮气在化学工业、石油天然气工业、电子工业、食品工业、煤碳工业、医药工业、电缆行业、金属热处理、运输及储存等方面广泛应用。

碳分子筛2的主要成分为元素碳，外观为黑色柱状固体。因含有大量直径为4埃的微孔，该微孔对氧分子的瞬间亲和力较强，可用来分离空气中的氧气和氮气，工业上利用变压吸附装置（PSA）制取氮气。

碳分子筛2工作原理：碳分子筛是利用筛分的特性来达到分离氧气、氮气的目的。在分子筛吸附杂质气体时，大孔和中孔只起到通道的作用，将被吸附的分子运送到微孔和亚微孔中，微孔和亚微孔才是真正起吸附作用的容积。如前图所示，碳分子筛内部包含有大量的微孔，这些微孔允许动力学尺寸小的分子快速扩散到孔内，同时限制大直径分子的进入。由于不同尺寸的气体分子相对扩散速率存在差异，气体混合物的组分可以被有效的分离。因此，在制造碳分子筛时，根据分子尺寸的大小，碳分子筛内部微孔分布应在0.28～0.38nm。在该微孔尺寸范围内，氧气可以快速通过微孔孔口扩散到孔内，而氮气却很难通过微孔孔口，从而达到氧、氮分离。

所述膨体聚四氟乙烯膜1形成凹槽状，碳分子筛2填充在凹槽的凹形腔体内，凹槽开口处通过膨体聚四氟乙烯膜1将碳分子筛2封装在腔体内。

膨体聚四氟乙烯膜1是数据存贮器用分子筛过滤微透气膜组件技术中对外部空气进行高效过滤的第一层滤网，起到纯化净化外部空气的作用，阻挡了外部大气中尘埃和油雾等进入数据存贮器。

膨体聚四氟乙烯膜1上还粘贴有胶圈3，所述胶圈3上复有方便运输和存储的离型纸保护层4。安装时，揭除离型纸保护层4，与存贮器壳体透气孔位置之间采用耐环境老化的无挥发物的压敏胶粘接，操作简单方便。

本发明的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的制备方法，包括以下步骤：

1）制备膨体聚四氟乙烯膜1，并对薄膜进行拒油拒水的改性处理；

2）将完成上述加工的膨体聚四氟乙烯膜1切成片状；

3）将片状的膨体聚四氟乙烯膜1通过热成型加工加工成凹槽状；

4）在凹槽的凹形腔体内注入过滤吸附芯；

5）在凹槽的开口处用膨体聚四氟乙烯膜1包覆，将两层膨体聚四氟乙烯膜边沿对齐，并用超声波加热焊接将过滤吸附芯封装在腔体内；

6）检验密封的质量，质量合格则完成该组件的制备。

该组件安装面上粘贴带离型纸保护层4的胶圈3。方便储存运输，装配时，将保护的纸揭除后与壳体粘接装配。

所述过滤吸附芯为碳分子筛。所述碳分子筛的内部微孔直径为0.28～0.38nm。在该微孔尺寸范围内，氧气可以快速通过微孔孔口扩散到孔内，而氮气却很难通过微孔孔口，从而达到氧、氮分离。微孔孔径大小是碳分子筛分离氧、氮的基础，如果孔径过大，氧气、氮气分子筛都很容易进入微孔中，也起不到分离的作用；而孔径过小，氧气、氮气都不能进入微孔中，也起不到分离的作用

其中，膨体聚四氟乙烯膜的制备以及改性处理的方法包括以下步骤：

1）将聚四氟乙烯分散树脂与液体助挤剂混合，并进行保温熟成；保温熟成的温度为30℃-35℃，本发明优选的温度为32℃。

2）将熟成的原料压成柱体毛坯，再将毛坯支撑薄片，并通过加热脱去助挤剂；

3）进行单向拉伸、双向拉伸和热定型后进行冷却，制得膨体聚四氟乙烯膜；

4）对膨体聚四氟乙烯膜用全氟辛酸拒水拒油整理剂刷涂化学改性处理；

5）用50℃~80℃的温度进行烘干，然后检验合格后，收卷，即完成了膨体聚四氟乙烯膜的改性处理。

对膨体聚四氟乙烯薄膜进一步的改性技术处理，采用全氟辛酸拒水拒油整理剂对膨体聚四氟乙烯膜表面改性处理，使得膨体聚四氟乙烯膜表面张力达到了（10~15）mN/m，远低于常用油品的<(20~40)mN/m，使得表面膨体聚四氟乙烯膜组件用在电子电气设备的防护方面具有明显的拒水拒油能力。或将膨体聚四氟乙烯薄膜复合层压无纺布，表面防油、防水处理后，制得具有特殊功能的高效过滤纯化净化空气的高分子新材料膜。

本发明的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的主要技术指标：

1、碳分子筛（CMS）部分指标如下表

2、耐渗水压>50KPa；

3、氮气透气流量>20ml/(min.cm2)；

4、耐环境老化的无挥发物的粘接胶水的剥离强度>9N/25mm。

本发明精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件及其制备方法采用膨体聚四氟乙烯薄膜是数据存贮器用分子筛过滤微透气膜组件技术中对外部空气进行高效过滤的第一层滤网，起到纯化净化外部空气的作用，阻挡了外部大气中尘埃和油雾等进入数据存贮器；碳分子筛是利用筛分的特性来达到数据存贮器内部分离氧气、氮气的目的，使得数据存贮器内部保持富氮的环境，从而保持数据存贮器内部不生锈，调节内外压力平衡不变形和通过透气对流扩散存贮器内部热量，降低温升变形，从而该膜组件确保存贮器的寿命和可靠的长期工作。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件，其特征在于，包括：膨体聚四氟乙烯膜和过滤吸附芯，过滤吸附芯封装于由膨体聚四氟乙烯膜围成的空间内，过滤吸附芯内部微孔直径为0.28～0.38nm。

2.根据权利要求1所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件，其特征在于，所述过滤吸附芯为碳分子筛。

3.根据权利要求2所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件，其特征在于，所述膨体聚四氟乙烯膜形成凹槽状，碳分子筛填充在凹槽的凹形腔体内，凹槽开口处通过膨体聚四氟乙烯膜将碳分子筛封装在腔体内。

4.根据权利要求1所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件，其特征在于，膨体聚四氟乙烯膜上还粘贴有胶圈，所述胶圈上复有方便运输和存储的离型纸保护层。

5.根据权利要求1所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备膨体聚四氟乙烯膜，并对薄膜进行拒油拒水的改性处理；

2）将完成上述加工的膨体聚四氟乙烯膜切成片状；

3）将片状的膨体聚四氟乙烯膜通过热成型加工加工成凹槽状；

4）在凹槽的凹形腔体内注入过滤吸附芯；

5）在凹槽的开口处用膨体聚四氟乙烯膜包覆，并用加热密封的工艺将过滤吸附芯封装在腔体内；

6）检验密封的质量，质量合格则完成该组件的制备。

6.根据权利要求5所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的制备方法，其特征在于，该组件安装面上粘贴带离型纸保护层的胶圈。

7.根据权利要求5所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的制备方法，其特征在于，所述过滤吸附芯为碳分子筛。

8.根据权利要求5所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的制备方法，其特征在于，所述碳分子筛的内部微孔直径为0.28～0.38nm。

9.根据权利要求5所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的制备方法，其特征在于，步骤1）中，膨体聚四氟乙烯膜的制备以及改性处理的方法包括以下步骤：

1）将聚四氟乙烯分散树脂与液体助挤剂混合，并进行保温熟成；

2）将熟成的原料压成柱体毛坯，再将毛坯支撑薄片，并通过加热脱去助挤剂；

3）进行单向拉伸、双向拉伸和热定型后进行冷却，制得膨体聚四氟乙烯膜；

4）对膨体聚四氟乙烯膜用全氟辛酸拒水拒油整理剂刷涂化学改性处理；

5）用50℃~80℃的温度进行烘干，然后检验合格后，收卷，即完成了膨体聚四氟乙烯膜的改性处理。

10.根据权利要求9所述的精密电子防护用包覆分子筛过滤透气膜组件的制备方法，其特征在于，步骤1）中保温熟成的温度为30℃-35℃。