СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕМБРАННЫХ СИТ Российский патент 1996 года по МПК B01D67/00 B01D71/00 

Изобретение относится к области физико-химической очистки веществ, а более конкретно к способам изготовления мембранных сит. Оно мажет быть использовано для решения задач фильтрации, ультрафильтрации, диализа.

Известны способы изготовления мембранных сит, см. например, книгу C-T. Xвaнга и К.Каммермейера "Мембранные процессы разделения", М. Химия, 1981, с. 367-394. Эти способы позволяют получать сита с хаотическим расположением и конфигурацией пор по их диаметру и длине.

Среди известных способов изготовления мембранных сит наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, описанный в работе Г. Н. Флерова и В.С.Барашенкова УФН, (1974), т.114, в.2, с.361 369. Этот способ заключается в том, что пленку или пластину 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 сквозные каналы (поры).

Этот способ позволяет получить только прямолинейные каналы цилиндрической или конической формы и не дает возможности управлять конфигурацией пор и удельной плотностью их распределения по поверхности. Он налагает принципиальный предел на минимальные размеры пор, который определяется энергией и типом частиц, материалом пленки и режимом травления, а также на удельную плотность распределения пор по поверхности.

Задачей настоящего изобретения являлось уменьшение размеров пор и увеличение поверхностной плотности их распределения в мембранных ситах.

Указанная задача решается тем, что перед локальным облучением пленку или пластину покрывают резистом в виде пространственно разделенных островков, а после облучения обрабатывают травителем, образующим каналы в резисте, но не воздействующим на матери ал пленки или пластины, затем подвергают усадке и сквозь отверстия в резнете вытравливают в пленке или пластине сквозные поры травителем, не воздействующим на резист.

Усадку можно производить перед травлением резиста, а пленку или пластину перед травлением можно подвергнуть дополнительному облучению потоками высокоэнергетических частиц (квантов излучения, электронов или ионов) сквозь каналы в резисте.

На чертеже схематически изображена последовательность операций при изготовлении мембранного сита: а облучение пленки с резистом, б - вытравливание каналов в резисте, в усадка, г вытравливание каналов (пор) в пленке; 1 пленка-подложка, 2 островки резиста, 3 зоны облучения резиста, 4 пучки частиц, 5 защитный слой, 6 травитель для резиста, 7 каналы в резисте, 8 каналы (поры) в пленке, 9 травитель для пленки-подложки.

Защитный слой 5 нанесен для того, чтобы предотвратить травление исходной пленки или пластины 1 с тыльной стороны и обеспечить травление только через отверстия / каналы / 7 в резисте. Защитный слой 5 может быть выполнен из того же материала, что и слой резиста 2.

При усадке уменьшаются размеры каналов в резисте и расстояния между ними. А это, в свою очередь, ведет к уменьшению размеров пор в пленке и расстояния между ними, т.е. к увеличению "плотности упаковки" пор в пленке.

Способ изготовления мембранных сит включает операции локального облучения пленки или пластины потоками высокоэнергетических частиц(квантов излучения, электронов или ионов)и последующего травления. Пленку или пластину перец облучением покрывают резистом в виде пространственно разделенных островков, а после облучения обрабатывают травителем, образующим отверстия в резисте и не воздействующим на пленку или пластину. Систему подвергают усадке и сквозь отверстия в резисте вытравливают в пленке сквозные поры травителем, не воздействующим на резист. Усадку можно производить перед травлением резиста, а пленку или пластину перед травлением можно дополнительно облучать потоками высокоэнергетических частиц сквозь отверстия в резисте. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ изготовления мембранных сит, включающий локальное облучение пленки или пластины потоками высокоэнергетических частиц и последующую обработку травителем, отличающийся тем, что перед облучением пленку или пластину покрывают резистом в виде пространственно разделенных островков, после облучения подвергают усадке, а обработку травителем ведут в две ступени, на первом из которых обрабатывают травителем, образующим отверстия в резисте, но не воздействующим на пленку или пластину, а на второй стадии через отверстие в резисте обрабатывают травителем, образующим отверстия в пленке или пластине, но не воздействующем на резист. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что усадку проводят перед первой ступенью травления. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что усадку проводят после первой ступени травления. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пленку или пластину перед второй ступенью травления дополнительно облучают потоками высокоэнергетических частиц через отверстия в резисте. 5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетических частиц используют кванты излучения, электроны или ионы.