CN109806728A - 制备核孔膜的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备核孔膜的装置及方法,利用传输部件将经重离子辐照后具有潜径迹的一原始薄膜运输至喷淋部件的相对位置,利用喷淋部件对具有潜径迹的原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷淋在原始薄膜的待蚀刻表面,使得潜径迹被蚀刻成孔,从而形成核孔膜。本发明利用喷淋方式在原始薄膜上形成目标孔径,提高了蚀刻液的均匀性和流动性,有效提高了刻蚀均匀性,最终能够得到微孔分布均匀且孔径均匀的核孔膜。
Description
技术领域
本发明涉及过滤膜制造技术领域,具体涉及一种制备核孔膜的装置及方法。
背景技术
核孔膜属于筛分性过滤膜,具有孔形规则、孔径可控且均匀等优点。目前,核孔膜主要应用于医用过滤膜、防伪、电池隔膜、生物检测膜、水过滤、空气过滤等领域。
现有的核孔膜的制备过程包括辐照和蚀刻两个工序。传统蚀刻过程主要采用将核孔膜浸泡入蚀刻液中,并且通过控制蚀刻时间来控制所蚀刻的孔径大小。
然而,上述传统制备过程的不足之处在于:第一,采用浸泡方式蚀刻,由于膜和蚀刻液发生化学反应产生白色的絮状物,这些絮状物容易滞留在膜表面,使得最终形成的核孔膜很难清洗干净。第二,核孔膜的孔径较小,这无疑提高了技术难度,特别是在蚀刻过程中会形成大量的絮状物而导致蚀刻速率降低,阻碍蚀刻,造成孔道内壁和外界对流不充分,从而影响了继续蚀刻的进行。因此,核孔膜的小孔径蚀刻是一大难题。第三,由于现有的蚀刻槽内的蚀刻液均匀性和流动性较差,使得蚀刻液和膜反应不充分,最终形成的孔径在核孔膜上的分布不均匀且孔径大小不均匀。
发明内容
为了克服以上问题,本发明旨在提供一种核孔膜的制备方法,利用喷淋技术在原始膜上形成目标孔径,提高了蚀刻液的均匀性和流动性,特别是孔径内的蚀刻液的均匀性和流动性。
为了实现上述目的,本发明提供了一种制备核孔膜的装置,其包括:一传输部件和一喷淋区域,喷淋区域具有喷淋部件;
所述传输部件将经重离子辐照后具有潜径迹的一原始薄膜运输至所述喷淋部件的相对位置;
所述喷淋部件对具有潜径迹的所述原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷淋在所述原始薄膜的待蚀刻表面,使得潜径迹被蚀刻成孔,从而形成核孔膜。
在一些实施例中,所述传输部件还连续传输所述原始薄膜,使得所述原始薄膜进行动态传输;在动态传输过程中,密封机构对所述原始有机薄膜边缘进行密封处理。
进一步的,所述密封机构为一柔性遮挡部件;柔性遮挡部件设置在喷淋区域在对应于所述原始薄膜边缘的位置;当所述原始薄膜进入所述喷淋区域的瞬间,所述原始有机薄膜的边缘也同时被所述柔性遮挡部件压合住,从而实现对所述原始有机薄膜的边缘的遮挡;
当所述核孔膜离开所述喷淋区域时,也同时离开所述柔性遮挡部件,从而自动实现解除所述密封处理。
在一些实施例中,所述密封机构为一压合部件;所述压合部件对所述原始薄膜的边缘进行密封处理;所述密封处理具体包括:将柔性遮挡部件压合在所述原始薄膜的边缘。
进一步的,所述柔性遮挡部件采用有机硅胶或对所述蚀刻液具有抗蚀性的带状胶体。
在一些实施例中,在喷淋区域,所述传输部件沿竖直方向传输所述原始薄膜,使得所述原始薄膜呈竖直状态且沿竖直方向移动;所述喷淋蚀刻中,所述喷淋部件朝向所述原始薄膜的待蚀刻表面喷淋所述蚀刻液。
在一些实施例中,所述制备核孔膜的装置还包括真空吸附部件,对所述原始薄膜的未喷淋表面进行真空吸附。
在一些实施例中,所述喷淋部件呈一维或二维矩阵排列。
在一些实施例中,所述喷淋部件包括第一喷淋部件和第二喷淋部件,第一喷淋部件与所述原始薄膜的一个表面相对设置,第二喷淋部件与所述原始有机薄膜的另一表面相对设置;从而实现对所述原始薄膜的双面喷淋。
为了达到上述目的,本发明还提供了一种核孔膜的制备方法,其包括以下步骤:
步骤01:将一原始薄膜置于辐照区域,并对所述原始薄膜进行重离子辐照,形成潜径迹;
步骤02:将具有潜径迹的所述原始薄膜置于喷淋区域,对所述原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷洒在所述原始薄膜的待蚀刻表面,在所述原始薄膜中形成多孔,从而构成核孔膜;
步骤03:将所述核孔膜烘干。
在一些实施例中,所述步骤01具体包括:所述原始薄膜进行动态传输,在动态传输过程中,进入辐照区域的所述原始有机薄膜的待蚀刻表面被重离子辐照而形成潜径迹;
步骤02具体包括:具有潜径迹的所述原始有机薄膜从所述辐照区域出来之后传输进入所述喷淋区域,同时动态传输过程中的所述原始有机薄膜边缘受到密封处理;蚀刻液一直处于喷淋状态,从而实现对所述原始有机薄膜的动态蚀刻;
步骤03还包括:解除所述密封处理。
进一步的,所述步骤02中,喷淋区域在对应于所述原始薄膜边缘的位置设置有柔性遮挡部件;当所述原始薄膜进入所述喷淋区域的瞬间,所述原始薄膜的边缘也同时被所述柔性遮挡部件压合住,从而实现对所述原始薄膜的边缘的遮挡;
所述步骤03中,当所述核孔膜离开所述喷淋区域时,也同时离开所述柔性遮挡部件,从而自动实现解除所述密封处理。
在一些实施例中,所述步骤01和所述步骤02之间还包括:对所述原始薄膜的边缘进行密封处理。
在一些实施例中,所述密封处理具体包括:将柔性遮挡部件压合在所述原始薄膜的边缘。
在一些实施例中,所述柔性遮挡部件采用有机硅胶或对所述蚀刻液具有抗蚀性的带状胶体。
在一些实施例中,所述步骤02中,在喷淋区域,所述原始薄膜呈竖直状态且沿竖直方向移动;所述喷淋蚀刻中,所述蚀刻液朝向所述原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋。
在一些实施例中,在所述步骤01之前,所述原始有机薄膜的待蚀刻表面具有以印刷的方式形成的掩膜图案,掩膜图案所遮挡的局部区域为非蚀刻区域。
在一些实施例中,所述步骤02中还包括,对所述原始薄膜的未喷淋表面进行真空吸附。
在一些实施例中,所述步骤02中,对所述原始薄膜进行双面喷淋。
本发明的核孔膜的制备装置及制备方法,利用传输部件实现对原始薄膜的运输,利用喷淋部件对具有潜径迹的原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷淋在待蚀刻表面,在原始薄膜中形成多孔,从而形成核孔膜,利用喷淋方式对待蚀刻表面进行蚀刻,提高了蚀刻液的均匀性和流动性,特别是提高了孔径内蚀刻液的流动性,从而得到核孔膜上的微孔分布均匀且微孔大小接近,有效提高了核孔膜的成型质量。进一步的,设置待蚀刻表面呈竖直状态,喷淋蚀刻液朝向待蚀刻表面,喷射方向沿水平方向呈抛物线状态,利用抛物线竖直方向的冲刷力,不仅可以蚀刻待蚀刻表面的潜径迹成微孔,还能够进一步阻碍蚀刻液在微孔内的残留,进一步提高了刻蚀均匀性。
附图说明
图1为本发明的实施例一的核孔膜的制备装置的三维结构示意图;
图2为图1的核孔膜的制备装置的主视示意图;
图3为实施例一的喷淋区域、柔性遮挡部件和待蚀刻表面的相对位置关系示意图;
图4为本发明的实施例一的核孔膜制备方法的流程示意图;
图5为本发明的实施例二的核孔膜的制备装置的三维结构示意图;
图6为图5的核孔膜的制备装置的主视示意图;
图7为本发明的实施例二中的柔性遮挡部件未被真空吸附状态下的示意图;
图8为本发明的实施例二中柔性遮挡部件与原始薄膜的边界相对位置关系示意图;
图9为本发明的实施例二中真空吸附部件的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂,以下结合说明书附图,对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例,本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
以下结合附图1~9和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例,且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
实施例一
请参阅图1并结合图2,本实施例一中的核孔膜的制备装置包括:密封结构、传输部件和喷淋区域200。这里的密封结构采用压合部件300。传输部件用于传输待刻蚀的原始薄膜400。这里,在进入核孔膜的制备装置之前,首先可以但不限于采用高能加速器提供的重离子对原始薄膜400进行重离子辐照。这里,原始薄膜400可以为有机薄膜也可以为无机薄膜,原始薄膜400要求具有一定的硬度才能够耐受重离子辐射,较佳的,可以采用PET、PC、PP、PI、云母片或玻璃片等材料的薄膜。高能加速器所提供的重离子可以为Kr、Ar、Xe、Bi离子。离子辐照能量可以为5~50MeV/u,辐照的注入计量可以为1×104至5×108/cm2。在重离子辐照下,可以穿透的原始薄膜400的厚度较大,较佳的,原始薄膜400的厚度可以为10~100μm。
在重离子辐照下,重离子完全穿透原始薄膜400,形成潜径迹。潜径迹可以为柱状的利用传输部件将具有潜径迹的原始薄膜400进行动态传输。传输部件可以但不限于采用滚筒101、102、103、104、105、106和驱动器的组合。驱动器驱动滚筒101、102、103、104、105、106旋转,从而带动原始薄膜400沿传输方向进行传输,这里的滚筒为多个,多个滚筒101、102、103、104、105、106的设置设定了原始薄膜400的传输路径。这里,原始薄膜400被传送到喷淋区域200。请参阅图1并结合图3,本实施例一中,喷淋区域200具有喷淋部件。喷淋部件对具有潜径迹的原始薄膜400的待蚀刻表面403进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷洒在原始薄膜400的待蚀刻表面403,使得潜径迹被蚀刻成孔,在原始薄膜400中形成多孔,从而构成核孔膜。这里,喷淋部件可以采用多个喷淋出口201和与喷淋出口201相连通的管道构成。这里的管道采用纵向管道202和横向管道203构成,通过纵向管道202和横向管道203向喷淋出口201施加蚀刻液。喷淋出口201的喷射方向面对原始薄膜400的待蚀刻表面403。需要说明的是,在本实施例一中,对原始薄膜400的待蚀刻表面403进行喷淋,可以是单面喷淋,也可以是双面喷淋,从而形成柱形、锥形或双锥孔型结构。双面喷淋还需要在原始薄膜400的两面都设置喷淋部件,也即是在原始薄膜400的两面都设置喷淋出口及其对应的管道即可。
这里,对原始薄膜300上的待蚀刻表面403给予更进一步描述。如图1和2并结合图3所示,原始薄膜400进入喷淋区域200进行蚀刻,这里原始薄膜400可以分成多个面积和形状相同的待蚀刻表面403,如图3中所示,每个待蚀刻表面403为矩形,将原始薄膜400表面均分。原始薄膜400进入喷淋区域200一定距离后停止,此时,原始薄膜400的待蚀刻表面403位于喷淋区域200内;当原始薄膜400的当前蚀刻表面403在一定的喷淋时间喷淋完毕时,喷淋出口201停止喷射蚀刻液,原始薄膜400再次开启动态传输模式,继续传输,使得原始薄膜400的下一个蚀刻表面403进入到喷淋区域200进行喷淋。以此循环,完成整个原始薄膜400的传输和蚀刻,从而实现对原始薄膜400的动态蚀刻。这里,喷淋区域200为蚀刻液所喷淋的区域,并且还包含了喷淋出口201。
还需要说明的是,这里图1中所示的原始薄膜400为有机柔性薄膜例如PET等,有机柔性薄膜可以按照滚筒101、102、103、104、105、106的预先设置路径进行传输,图1中从水平位置传输到竖直位置,有机柔性薄膜进行了弯曲变形,这是可以实现的。这里的竖直位置对应的区域就是喷淋区域200。而如果采用无机薄膜如云母片、玻璃片等,则采用柔性支撑带来固定并支撑云母片或玻璃片,随着滚筒101、102、103、104、105、106带动柔性支撑带运动来实现对云母片或玻璃片的动态传输。而由于云母片或玻璃片的硬度远高于有机柔性薄膜的硬度,因此,在柔性支撑带从水平位置进入喷淋区域200的拐角处,云母片或玻璃片的转弯圆滑度会低于柔性有机薄膜的转弯圆滑度,但这不影响整个蚀刻工艺。
此外,本实施例中,喷淋部件201可以呈一维或二维矩阵排列,喷淋部件201数量及蚀刻液的喷淋区域设置用于决定喷淋区域200的大小,以及喷淋区域200的范围还由原始薄膜400宽度的共同决定。具体的,双面喷淋的装置中,喷淋部件包括第一喷淋部件和第二喷淋部件,第一喷淋部件与原始薄膜400的一表面相对设置,第二喷淋部件与原始薄膜400的另一表面相对设置,从而实现对原始薄膜400的双面喷淋。
请再次参阅图1~3,经过重离子辐照的具有潜径迹的原始薄膜400在滚筒101、102、103、104、105、106旋转过程中被带动而传输到逐渐靠近喷淋区域200。当进行单面喷淋时,在原始薄膜400的待蚀刻表面403进入喷淋区域200之前具有一动态密封过程,也即是,原始薄膜400的待蚀刻表面403在动态传输过程且在进入喷淋区域200之前接受了动态密封处理。原始薄膜400在动态传动过程中,压合部件300对原始薄膜400的待蚀刻表面403进行密封处理,将柔性遮挡部件301例如有机硅胶或对蚀刻液具有抗蚀性的胶带压合在对应于原始薄膜400的两侧边缘。在喷淋区域200,在沿竖直方向传输原始薄膜400,使得原始薄膜400呈竖直状态且沿竖直方向移动;喷淋蚀刻中,喷淋出口201朝向原始薄膜400的待蚀刻表面403喷淋蚀刻液。由于在原始薄膜400边缘设置了柔性遮挡部件301,因此,进入喷淋区域200的原始薄膜400的待蚀刻面403边缘就贴合了柔性遮挡部件301,确保在喷淋过程中,蚀刻液不会被喷淋到原始薄膜400边缘而流到原始薄膜400背面上,进而避免对原始薄膜400的非蚀刻表面的污染。当进行双面喷淋时,上述原始薄膜400的边缘可以施加柔性遮挡部件301也可以不施加柔性遮挡部件301。施加柔性遮挡部件301还可以避免不需要被蚀刻的表面被蚀刻掉。
本实施例一中,还可以包括加热部件。加热部件设置于喷淋部件上,对蚀刻液实现加热。加热蚀刻液使其具有一定温度,较佳的,为15~100°C,优选的为60°C、或80°C。加热部件设置于喷淋区域的原始薄膜的待蚀刻表面背面,实现对原始薄膜的加热。对原始薄膜的加热温度较佳的为15~85°C,优选的为30°C、或50°C。此外,通过控制喷淋时间来控制核孔膜的孔径尺寸和形状,喷淋的时间也有一定的要求,较佳的,为2~30min,从而形成锥形孔核孔膜。
此外,本实施例中的压合部件300可以对原始薄膜400的单面进行压合密封处理,也可以对原始薄膜400的两面进行压合处理。两面压合处理时,在原始薄膜400的上下两面设置分别设置压合部件300,从而在原始薄膜400的两面施加压合柔性遮挡部件301即可。
需要说明的是,当柔性遮挡部件301采用粘性胶带时,在蚀刻完成后,待蚀刻表面403上具有多个微孔,从而待蚀刻表面403所在的原始薄膜400就成为核孔膜;将核孔膜传输离开喷淋区域200之后,在腐蚀液槽500中将粘性胶带去除。腐蚀液槽500中容纳有某种腐蚀液,粘性胶带应当选择为在某种腐蚀液中可分解去除的材料。去除粘性胶带之后,还可以在超声波震荡槽中采用流动水和超声波共同进行清洗。最后,将核孔膜传输至以平台烘干。
本实施例中,请参阅图4,提供了一种核孔膜的制备方法具体包括:
步骤01:将一原始薄膜置于辐照区域,并对原始薄膜进行重离子辐照,形成潜径迹;
具体的,包括:原始薄膜进行动态传输,在动态传输过程中,进入辐照区域的原始有机薄膜的待蚀刻表面被重离子辐照而形成潜径迹。
步骤01和步骤02之间还包括:对原始有机薄膜的边缘进行密封处理。密封处理具体包括:将柔性遮挡部件压合在原始薄膜的边缘。较佳的,柔性遮挡部件采用有机硅胶或对所述蚀刻液具有抗蚀性的带状胶体。
步骤02:将具有潜径迹的原始薄膜置于喷淋区域,对原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷洒在原始薄膜的待蚀刻表面,在原始薄膜中形成多孔,从而构成核孔膜;
具体的,在喷淋区域,原始薄膜呈竖直状态且沿竖直方向移动;喷淋蚀刻中,蚀刻液朝向原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋。
喷淋过程中,还对蚀刻液进行加热,使其具有一定温度。较佳的,加热温度为15~100°C,优选的为60°C、或80°C。还可以对原始薄膜进行加热,对原始薄膜的加热温度较佳的为15~85°C,优选的为30°C、或50°C。此外,通过控制喷淋时间来控制核孔膜的孔径尺寸和形状,喷淋的时间也有一定的要求,较佳的,为2~30min,从而形成锥形孔核孔膜。
本实施例一中,所采用的蚀刻液可以为强碱溶液,例如NaOH,较佳的,蚀刻液中还包括表面活性剂,例如含氟和/或有机硅的表面活性剂。为了提高表面活性剂中蚀刻液的蚀刻效率,强碱溶液的浓度可以为1-11Mol/L的NaOH,较佳的为,其浓度小于8Mol/L。
此外,在喷淋过程中,还可以对原始薄膜的未喷淋表面进行真空吸附,避免原始薄膜在喷淋过程中发生变形或晃动。同时基于上述技术还可以对原始薄膜进行双面喷淋。
步骤03:将核孔膜烘干。
具体的,核孔膜动态传输离开喷淋区域时,解除密封处理,然后经动态水清洗和超声波清洗,自然烘干。
此外,有些情况下,在所述步骤01之前,原始有机薄膜的待蚀刻表面可以但不限于以印刷的方式形成掩膜图案,掩膜图案所遮挡的局部区域为非蚀刻区域,该局部区域在蚀刻结束后形成其它图案,图案可以为文字或图形等表现形式。
实施例二
本实施例二的核孔膜的制备装置与实施例一的核孔膜的制备装置的区别在于,喷淋区域的设置和密封机构的设置不同,从而对原始薄膜的密封方式和密封解除方式不同。此外,本实施例二中不具有腐蚀液槽。
具体来说,请参阅图5和6,本实施例二中,喷淋区域200设置有真空吸附部件700和密封机构;真空吸附部件700表面设置有多个吸孔。具体的,密封机构采用真空吸附部件700和柔性遮挡部件301共同构成。二者之间的配合密封处理将在后续详细描述。同时真空吸附部件700还用于吸附原始薄膜400用于避免原始薄膜400发生变形和晃动。请结合图5和图7,柔性遮挡部件301设置在喷淋区域200且对应于原始薄膜400的两个边缘位置。柔性遮挡部件301的一侧可以连接于真空吸附部件700的边缘;或者也可以采用一支架支撑柔性遮挡部件301,也即是柔性遮挡部件301也可以部连接于真空吸附部件700。本实施例二中,一种情况下,喷淋区域200两侧的两个柔性遮挡部件301之间的尺寸恰好为原始薄膜400的宽度,此时柔性遮挡部件301不能进行开合,使得在原始薄膜400进入喷淋区域200时,由于其两边缘被挤压而使得在后续蚀刻液喷淋过程中蚀刻液无法进入背面,从而在原始薄膜400进行传输进入喷淋区域200时就开始进行动态密封,然后,请结合图3,当待蚀刻表面403全部进入喷淋区域200后,进行喷淋。
另一种情况下,请参阅图5~7并结合图8,喷淋区域200两侧的两个柔性遮挡部件301之间的尺寸大于原始薄膜400的宽度,此时,柔性遮挡部件301的一侧可以连接于真空吸附部件700的边缘,柔性遮挡部件200的另一侧可以与真空吸附部件700或支架的连接处进行略微开合,如图7所示。并且,柔性遮挡部件301相对于原始薄膜400突出来的部分(图8中虚线表示原始薄膜400的边界,箭头所指两根虚线延长线之间的区域为头型遮挡部件301的突出来的部分)对应于真空吸附部件700的多干吸孔,如图9所示,图9为真空吸附部件700的示意图,真空吸附部件700主要区域设置有多个吸孔,这里,在真空吸附部件对应于柔性遮挡部件200的区域设置的吸孔的密度大于主要区域的吸孔的密度,且其尺寸小于主要区域的吸孔的密度,这里设置真空吸附部件700的边缘对应于柔性遮挡部件200,从而使得真空吸附部件700对柔性遮挡部件200和原始薄膜400的吸附压强不同,边缘吸孔的分布及尺寸设置增大了对柔性遮挡部件200的吸附压强,提高了对原始薄膜400的边缘的密封程度,确保蚀刻液不会流入原始薄膜400的背面。这样,请结合图3,在原始薄膜400的待蚀刻表面403未进入喷淋区域200或者刚进入喷淋区域200后但开始喷淋之前,如图7所示,柔性遮挡部件301没有压合在原始薄膜400的待蚀刻表面403的边缘。当原始薄膜400的待蚀刻表面403全部进入喷淋区域200,停止传输,真空吸附部件700开始对待蚀刻表面403所在原始薄膜400施加真空吸附,使得喷淋区域200中待蚀刻表面403所在原始薄膜400紧紧吸附在真空吸附部件700上;同时,柔性遮挡部件301相对于原始薄膜400突出来的部分被真空吸附部件700吸附,使得柔性遮挡部件301的另一侧压合在原始薄膜400的两个边缘,从而实现对原始薄膜400的两个边缘的动态密封。然后,开始喷淋蚀刻液到待蚀刻表面403。蚀刻结束后,真空吸附停止,柔性遮挡部301的另一侧张开,原始薄膜400可以继续传输,待蚀刻表面403上形成多个微孔而成为核孔膜。
这里需要说明的是,原始薄膜400进入真空吸附部件700表面的初始区域不设置吸孔,吸孔的设置与待蚀刻表面对应,因此,上述初始区域不设置吸孔不会影响对待蚀刻表面的吸附,同时,这样设置的作用还在于,由于原始薄膜400的起始端进入真空吸附部件700的初始区域不具有真空吸附力,使得原始薄膜400在真空吸附部件700施加真空吸附于待蚀刻表面对应的原始薄膜400这一部分时,原始薄膜400与真空吸附部件700在初始区域具有一定的空隙,从而避免瞬间吸附或释放造成原始薄膜的摆动范围过大,造成原始薄膜400的位置发生过大的偏移,而影响后续的待蚀刻表面403的蚀刻,以及影响到整个原始薄膜400的蚀刻后的微孔的分布均匀性。
基于本实施例二的上述密封机构,当核孔膜离开喷淋区域200时,也同时离开柔性遮挡部件301,从而自动实现密封处理的解除。
本实施例二中提供了一种核孔膜的制备方法,与实施例一的核孔膜的制备方法的区别在于:密封处理方式以及密封解除方式不同。具体如下:
步骤01:将一原始薄膜置于辐照区域,并对原始薄膜进行重离子辐照,形成潜径迹;该步骤01在实施例一和实施例二中相同,可以参见上述实施例一的相应描述,这里不再赘述。
步骤02:将具有潜径迹的原始薄膜置于喷淋区域,对原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷洒在原始薄膜的待蚀刻表面,在原始薄膜中形成多孔,从而构成核孔膜;
具体的,具有潜径迹的原始薄膜从辐照区域出来之后传输进入喷淋区域,同时动态传输过程中的原始薄膜边缘受到密封处理;蚀刻液一直处于喷淋状态,从而实现对原始薄膜的动态蚀刻。进一步的,密封处理过程具体包括:基于上述制备装置,喷淋区域在对应于原始有机薄膜边缘的位置设置有柔性遮挡部件。当原始薄膜进入喷淋区域的瞬间,原始有机薄膜的边缘也同时被柔性遮挡部件压合住,从而实现对原始有机薄膜的边缘的遮挡。
步骤03:将核孔膜烘干。
具体的,当核孔膜离开喷淋区域时,也同时离开柔性遮挡部件,从而自动实现解除密封处理。然后经动态水清洗和超声波清洗,自然烘干。
此外,有些情况下,在所述步骤01之前,原始薄膜的待蚀刻表面可以但不限于以印刷的方式形成有掩膜图案,掩膜图案所遮挡的局部区域为非蚀刻区域,该局部区域在蚀刻结束后形成其它图案,图案可以为文字或图形等表现形式。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然所述实施例仅为了便于说明而举例而已,并非用以限定本发明,本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰,本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
Claims (19)
1.一种制备核孔膜的装置,其特征在于,包括:一传输部件和一喷淋区域,喷淋区域具有喷淋部件;
所述传输部件将经重离子辐照后具有潜径迹的一原始薄膜运输至所述喷淋部件的相对位置;
所述喷淋部件对具有潜径迹的所述原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷淋在所述原始薄膜的待蚀刻表面,使得潜径迹被蚀刻成孔,从而形成核孔膜。
2.根据权利要求1所述的制备核孔膜的装置,其特征在于,所述传输部件还连续传输所述原始薄膜,使得所述原始薄膜进行动态传输;在动态传输过程中,密封机构对所述原始有机薄膜边缘进行密封处理。
3.根据权利要求2所述的制备核孔膜的装置,其特征在于,所述密封机构为一柔性遮挡部件;柔性遮挡部件设置在喷淋区域在对应于所述原始薄膜边缘的位置;当所述原始薄膜进入所述喷淋区域的瞬间,所述原始有机薄膜的边缘也同时被所述柔性遮挡部件压合住,从而实现对所述原始有机薄膜的边缘的遮挡;
当所述核孔膜离开所述喷淋区域时,也同时离开所述柔性遮挡部件,从而自动实现解除所述密封处理。
4.根据权利要求1所述的制备核孔膜的装置,其特征在于,所述密封机构为一压合部件;所述压合部件对所述原始薄膜的边缘进行密封处理;所述密封处理具体包括:将柔性遮挡部件压合在所述原始薄膜的边缘。
5.根据权利要求4或5所述的制备核孔膜的装置,其特征在于,所述柔性遮挡部件采用有机硅胶或对所述蚀刻液具有抗蚀性的带状胶体。
6.根据权利要求1所述的制备核孔膜的装置,其特征在于,在喷淋区域,所述传输部件沿竖直方向传输所述原始薄膜,使得所述原始薄膜呈竖直状态且沿竖直方向移动;所述喷淋蚀刻中,所述喷淋部件朝向所述原始薄膜的待蚀刻表面喷淋所述蚀刻液。
7.根据权利要求1所述的制备核孔膜的装置,其特征在于,所述制备核孔膜的装置还包括真空吸附部件,对所述原始薄膜的未喷淋表面进行真空吸附。
8.根据权利要求1所述的制备核孔膜的装置,其特征在于,所述喷淋部件呈一维或二维矩阵排列。
9.根据权利要求1所述的核孔膜的制备系统,其特征在于,所述喷淋部件包括第一喷淋部件和第二喷淋部件,第一喷淋部件与所述原始薄膜的一个表面相对设置,第二喷淋部件与所述原始有机薄膜的另一表面相对设置;从而实现对所述原始薄膜的双面喷淋。
10.一种核孔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤01:将一原始薄膜置于辐照区域,并对所述原始薄膜进行重离子辐照,形成潜径迹;
步骤02:将具有潜径迹的所述原始薄膜置于喷淋区域,对所述原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋蚀刻,将蚀刻液喷洒在所述原始薄膜的待蚀刻表面,在所述原始薄膜中形成多孔,从而构成核孔膜;
步骤03:将所述核孔膜烘干。
11.根据权利要求10所述的核孔膜的制备方法,其特征在于,所述步骤01具体包括:所述原始薄膜进行动态传输,在动态传输过程中,进入辐照区域的所述原始有机薄膜的待蚀刻表面被重离子辐照而形成潜径迹;
步骤02具体包括:具有潜径迹的所述原始有机薄膜从所述辐照区域出来之后传输进入所述喷淋区域,同时动态传输过程中的所述原始有机薄膜边缘受到密封处理;蚀刻液一直处于喷淋状态,从而实现对所述原始有机薄膜的动态蚀刻;
步骤03还包括:解除所述密封处理。
12.根据权利要求11所述的核孔膜的制备方法,其特征在于,所述步骤02中,喷淋区域在对应于所述原始薄膜边缘的位置设置有柔性遮挡部件;当所述原始薄膜进入所述喷淋区域的瞬间,所述原始薄膜的边缘也同时被所述柔性遮挡部件压合住,从而实现对所述原始薄膜的边缘的遮挡;
所述步骤03中,当所述核孔膜离开所述喷淋区域时,也同时离开所述柔性遮挡部件,从而自动实现解除所述密封处理。
13.根据权利要求10所述的核孔膜的制备方法,其特征在于,所述步骤01和所述步骤02之间还包括:对所述原始薄膜的边缘进行密封处理。
14.根据权利要求13所述的核孔膜的制备方法,其特征在于,所述密封处理具体包括:将柔性遮挡部件压合在所述原始薄膜的边缘。
15.根据权利要求12或14所述的核孔膜的制备方法,其特征在于,所述柔性遮挡部件采用有机硅胶或对所述蚀刻液具有抗蚀性的带状胶体。
16.根据权利要求10所述的制备核孔膜的装置,其特征在于,在所述步骤01之前,所述原始有机薄膜的待蚀刻表面具有以印刷的方式形成的掩膜图案,掩膜图案所遮挡的局部区域为非蚀刻区域。
17.根据权利要求11所述的核孔膜的制备方法,其特征在于,所述步骤02中,在喷淋区域,所述原始薄膜呈竖直状态且沿竖直方向移动;所述喷淋蚀刻中,所述蚀刻液朝向所述原始薄膜的待蚀刻表面进行喷淋。
18.根据权利要求11所述的核孔膜的制备方法,其特征在于,所述步骤02中还包括,对所述原始薄膜的未喷淋表面进行真空吸附。
19.根据权利要求11所述的核孔膜的制备方法,其特征在于,所述步骤02中,对所述原始薄膜进行双面喷淋。
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