核孔膜紫外光敏化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種核孔膜批量敏化裝置。這種裝置主要用于核孔膜批量敏化處理，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括核孔膜產(chǎn)品加工、核孔膜制備等。
【背景技術(shù)】
[0002]核孔膜，又稱作核微孔膜或重離子微孔膜，它是利用重離子在絕緣物質(zhì)薄膜上打孔然后化學(xué)蝕刻擴(kuò)孔而成。蝕刻工藝主要是將輻照后的膜材料，浸泡在堿性的蝕刻液體中。堿性液體一般米用2-8摩爾/升的氫氧化鈉溶液，蝕刻溫度一般在50-80°C。
[0003]理想的核孔膜產(chǎn)品的孔道形狀是圓柱形，實(shí)際的核孔膜產(chǎn)品是雙錐形。核孔膜表面孔大，內(nèi)孔小。這種孔錐度主要有兩方面的影響:(I)大孔徑的核孔膜產(chǎn)品性能變差:內(nèi)孔變小造成核孔膜的氣體或液體通量減少，使得核孔膜的性能變差。(2)小孔徑的核孔膜無法生產(chǎn)。制備小孔徑的核孔膜產(chǎn)品時(shí)，由于錐角的原因內(nèi)孔很可能沒有蝕刻通，造成產(chǎn)品無法使用。
[0004]目前，國內(nèi)外報(bào)道的方法是采用紫外光敏化。紫外光敏化后，錐角會(huì)變小。紫外光燈的強(qiáng)度和敏化時(shí)間對(duì)敏化的效果影響很大。紫外光的強(qiáng)度越高，敏化時(shí)間越長，效果越好。目前實(shí)驗(yàn)室的小樣品的紫外光方法是用紫外鹵素?zé)粽丈渲睆綆桌迕椎男悠?，時(shí)間需要1-2小時(shí)。生產(chǎn)上常用的方法是先將核孔膜陳化半年到一年的時(shí)間，然后將一卷膜展開放到紫外敏化箱中放置1-2個(gè)小時(shí)，再回收。這種方法的缺點(diǎn)是耗時(shí)間比較長，無法連續(xù)地敏化，生產(chǎn)效率不高。
[0005]市場上紫外光敏化通常采用紫外固化機(jī)，但是這種紫外固化機(jī)無法使用到核孔膜敏化。第一、這種紫外固化機(jī)適用于零件樣品，放到傳送帶上輻照，不適用核孔膜的安裝。第二、采用市面上的固化機(jī)，若燈的功率太低不夠，需要幾個(gè)小時(shí)的敏化時(shí)間；若燈的功率太大，很可能就會(huì)產(chǎn)生大量熱量使得核孔膜表面受熱變形，孔道產(chǎn)生退火無法蝕刻。第三、核孔膜需要雙面敏化，固化機(jī)通常只能敏化一面，單面敏化會(huì)造成上下表面孔徑大小有差別。因此市面上的紫外固化設(shè)備都無法達(dá)到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種核孔膜紫外光敏化裝置。實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效地進(jìn)行核孔膜批量紫外光敏化。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種核孔膜紫外光敏化裝置，其主要特點(diǎn)在于包括有放卷機(jī)、紫外敏化機(jī)和收卷機(jī);核孔膜通過放卷機(jī)上設(shè)有的放卷壓輥、紫外敏化機(jī)上設(shè)有的敏化壓輥和收卷機(jī)上設(shè)有的收卷壓輥依次穿過放卷機(jī)、紫外敏化機(jī)和收卷機(jī);紫外敏化機(jī)包括在風(fēng)機(jī)的下方設(shè)有升降調(diào)節(jié)支架，在升降調(diào)節(jié)支架上設(shè)有紫外LED面光源、隔熱玻璃，在隔熱玻璃下方設(shè)有冷卻水槽，敏化壓輥設(shè)在冷卻水槽的下方，冷卻水箱與冷卻水槽連通;電源控制箱與紫外LED面光源電連接。
[0008]所述的核孔膜紫外光敏化裝置，所述的紫外LED面光源紫外燈光波長為365-400nmo
[0009]所述的核孔膜紫外光敏化裝置，所述的冷卻水槽上下表面封閉且透明，左右兩側(cè)設(shè)有冷卻水槽進(jìn)水口和冷卻水槽出水口分別與冷卻水箱出水口和冷卻水箱進(jìn)水口相連通；所述的冷卻水槽高度I cm-2cm;水槽的工作溫度在10-40 °C。
[0010]所述的核孔膜紫外光敏化裝置，所述的紫外LED面光源采用功率為3-5W的紫外LED小燈珠等距列陣排布成的面光源;燈珠之間的距離l_3cm;紫外LED小燈珠發(fā)射光波長365nm或390nm;紫外LED面光源寬度范圍20-40cm，長度范圍50-100cm。
[0011]所述的核孔膜紫外光敏化裝置，所述的隔熱玻璃采用對(duì)300-800nm光透射率達(dá)80%以上，在紅外波段光透射率在10%以下的隔熱玻璃。隔熱玻璃的厚度為2-4mm。
[0012]所述的核孔膜紫外光敏化裝置，所述的敏化壓輥為雙列壓輥，核孔膜在垂直于紫外光源入射的方向上反復(fù)穿料。
[0013]紫外LED面光源發(fā)出的光，依次通過隔熱玻璃和冷卻水槽進(jìn)行冷處理后照射穿透多層核孔膜。冷卻水箱為紫外LED面光源和冷卻水槽提供冷卻用循環(huán)水，電源控制箱為紫外LED面光源提供電源和控制系統(tǒng)。
[0014]紫外LED面光源電源接口與電源控制箱電源輸出口相連。紫外LED面光源進(jìn)水口和紫外LED面光源進(jìn)水口分別與冷卻水箱出水口和冷卻水箱進(jìn)水口相連。紫外LED面光源與隔熱玻璃之間的距離通過扭盤手動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:首先，收放機(jī)和放卷機(jī)的傳動(dòng)方式，更適合核孔膜成卷輻照，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)。第二、采用紫外LED光源，相對(duì)于鹵素?zé)舳?，紫外光波長更集中，能量轉(zhuǎn)換效率高，高強(qiáng)光的紫外敏化效果好，近距離敏化時(shí)間只需要2分鐘，與常規(guī)敏化時(shí)間幾小時(shí)相比生產(chǎn)效率大幅度提高。紫外LED燈珠發(fā)熱量小，使用壽命更長;紫外LED小燈珠組成的面光源，發(fā)光更均勻;紫外光面積大小可以根據(jù)燈珠排布靈活組裝與使用，適用于不同面積的紫外光輻照。第三、為了達(dá)到好的敏化效果，縮短敏化時(shí)間，通常需要近距離敏化，盡管LED發(fā)熱量相對(duì)于鹵素?zé)羯?，但是仍?huì)引起膜表面變形或退火。因此本實(shí)用新型在紫外燈下方安裝了隔熱玻璃和冷卻水槽。隔熱玻璃對(duì)紫外波段的透射率達(dá)到90%，對(duì)紅外波段透射率不足10%，因此可以阻擋一部分紅外輻射。冷卻水槽通循環(huán)冷卻水，水對(duì)紫外的吸收率在7%左右，能夠大面積的阻隔紅外光線；同時(shí)冷卻循環(huán)水，可以迅速得將熱量導(dǎo)走，從而起到很好的隔熱效果。第四、通過敏化壓輥，反復(fù)穿料;紫外光一次輻照多層，延長了核孔膜單位面積的敏化時(shí)間；同時(shí)讓上下表面都受到多次輻照，減小上下表面敏化差異。第五，采用該裝置，敏化時(shí)間短至2分鐘，生產(chǎn)效率大幅度提高，使得成本控制和技術(shù)方案可行。實(shí)驗(yàn)可知，在沒有敏化蝕刻的核孔膜，孔形狀是橢圓的，孔存在明顯的錐角;使用本實(shí)用新型裝置敏化2分鐘后蝕刻的電鏡照片，孔形狀變成圓形，孔錐角幾乎看不到，2分鐘的敏化時(shí)間達(dá)到了很好的效果。綜上，采用該裝置敏化效果好、節(jié)省時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)核孔膜的批量敏化并創(chuàng)造很好經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
:
[0016]圖1核孔膜紫外敏化裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。下面以具體事例，對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0018]實(shí)施例1:一種核孔膜紫外光敏化裝置，其主要特點(diǎn)在于包括有放卷機(jī)1、紫外敏化機(jī)2和收卷機(jī)3;核孔膜4通過放卷機(jī)I上設(shè)有的放卷壓輥1.1、紫外敏化機(jī)2上設(shè)有的敏化壓輥2.6和收卷機(jī)3上設(shè)有的收卷壓輥3.1依次穿過放卷機(jī)1、紫外敏化機(jī)2和收卷機(jī)3;紫外敏化機(jī)2包括在風(fēng)機(jī)2.1的下方設(shè)有升降調(diào)節(jié)支架2.2，在升降調(diào)節(jié)支架2.2上設(shè)有紫外LED面光源2.3、隔熱玻璃2.4，在隔熱玻璃2.4下方設(shè)有冷卻水槽2.5，敏化壓輥2.6設(shè)在冷卻水槽2.5的下方，冷卻水箱2.7與冷卻水槽2.5連通;電源控制箱2.8與紫外LED面光源2.3電連接。
[0019]紫外LED面光源2.3發(fā)出的光，依次通過隔熱玻璃2.4和冷卻水槽2.5進(jìn)行冷處理后照射穿透多層核孔膜。冷卻水箱2.5為紫外LED面光源2.3和冷卻水槽2.5提供冷卻用循環(huán)水，電源控制箱2.8為紫外LED面光源2.3提供電源和控制系統(tǒng)。
[0020]紫外LED面光源電源接口 2.3.1與電源控制箱電源輸出口 2.8.1相連。紫外LED面光源進(jìn)水口 2.3.2和紫外LED面光源進(jìn)水口 2.3.3分別與冷卻水箱出水口 2.7.1和冷卻水箱進(jìn)水口 2.7.1相連。紫外LED面光源2.3與隔熱玻璃2.4之間的距離通過扭盤2.2.1手動(dòng)調(diào)節(jié)。[0021 ]所述的紫外LED面光源2.3紫外燈光波長范圍400nm。
[0022]所述的冷卻水槽2.5上下表面封閉且透明，左右兩側(cè)設(shè)有冷卻水槽進(jìn)水口2.5.1和冷卻水槽出水口 2.5.2分別與冷卻水箱出水口 2.7.1和冷卻水箱進(jìn)水口 2.7.1相連通;所述的冷卻水槽高度2cm;水槽的工作溫度在40°C。
[0023]所述的紫外LED面光源2.3采用功率為3-5W的紫外LED小燈珠等距列陣排布成的面光源;燈珠之間的距離3cm;紫外LED小燈珠發(fā)射光波長390nm;紫外LED面光源2.3寬度范圍40cm，長度范圍100cm。
[0024]所述的隔熱玻璃2.4采用對(duì)800nm光透射率達(dá)80%以上，在紅外波段光透射率在10%以下的隔熱玻璃2.4。隔熱玻璃2.4的厚度為4mm。
[0025]所述的敏化壓輥2.6為雙列的壓輥，使得核孔膜在垂直于紫外光源入射的方向上反復(fù)穿料。
[0026]使用時(shí):步驟為:
[0027]第一步將核孔膜4通過放卷機(jī)I上設(shè)有的放卷壓輥1.1、紫外敏化機(jī)2上設(shè)有的敏化壓輥2.6和收卷機(jī)3上設(shè)有的收卷壓輥3.1依次穿過放卷機(jī)1、紫外敏化機(jī)2和收卷機(jī)3:
[0028]第二步開啟紫外光敏化機(jī)2，紫外燈光波長范圍365nm;紫外光輻照到核孔膜樣品表面的能量密度范圍200cm2;紫外面光源產(chǎn)生的光經(jīng)過隔熱玻璃2.4和冷卻水槽2.5進(jìn)行冷處理;水槽的工作溫度在1 °C。
[0029]第三步在紫外光敏化機(jī)內(nèi)設(shè)有壓輥，使得核孔膜在垂直于紫外光源入射的方向反復(fù)穿料;紫外光源一次穿透單層，并通過放卷機(jī)和收卷機(jī)完成成卷的核孔膜紫外光敏化，走料速度每分鐘0.5米，敏化的時(shí)間I分鐘，溫度1 °C。
[0030]實(shí)施例2:見圖1，一種核孔膜紫外光敏化裝置，該裝置包括有放卷機(jī)1、紫外敏化機(jī)2和收卷機(jī)3三個(gè)部分。核孔膜利用放卷壓輥1.1、敏化壓輥2.6和收卷壓輥3.1依次穿過放卷機(jī)1、紫外敏化機(jī)2和收卷機(jī)3。紫外敏化機(jī)從上到下依次設(shè)有風(fēng)機(jī)2.1、升降調(diào)節(jié)支架2.2、紫外LED面光源2.3、隔熱玻璃2.4、冷卻水槽2.5、敏化壓輥2.6、冷卻水箱2.7和電源控制箱2.8。紫外LED面光源2.3發(fā)出的光，依次通過隔熱玻璃2.4和冷卻水槽2.5進(jìn)行冷處理后照射穿透多層核孔膜。冷卻水箱2.5為紫外LED面光源2.3和冷卻水槽2.5提供冷卻用循環(huán)水，電源控制箱2.8為紫外LED面光源2.3提供電源和控制系統(tǒng)。冷卻水槽進(jìn)水口 2.5.1和冷卻水槽出水口 2.5.2分別與冷卻水箱出水口 2.7.1和冷卻水箱進(jìn)水口 2.7.1相連。紫外LED面光源電源接口 2.3.1與電源控制箱電源輸出口 2.8.1相連。紫外LED面光源進(jìn)