1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28685
(51) B01D 67/00 (2006.01)
C08J 11/00 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/1072.1
(22) 07.08.2013
(45) 15.07.2014, бюл. №7
(72) Искаков Канат Оспанович; Здоровец Максим
Владимирович; Машенцева Анастасия
Александровна; Горин Евгений Геннадьевич;
Козловский Артем Леонидович
(73) Товарищество с ограниченной
ответственностью "Каз Трек Технолоджи"
(74) Уткелбаев Саттар Рахатович
(56) Патент РФ №2056150, кл. B01D 67/00, C08J
5/22, опубл. 20.03.1996г
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОТРОПНЫХ
ТРЕКОВЫХ МЕМБРАН
(57) Изобретение относится к способам получения
изотропных трековых мембран для изготовления
мембранных фильтрационных материалов для нано-
и микрофильтрации жидких сред и может быть
использовано в медицине, биотехнологии,
фармацевтике, микробиологии, пищевой
промышленности, а также других областях,
связанных с водоподготовкой и водоочисткой.
Техническим результатом является наличие
возможности получения изотропных трековых
мембран с высокой производительностью,
селективностью и механической прочностью.
Это достигается тем, что способ получения
трековых мембран, включающий облучение
материала тяжелыми заряженными частицами,
травление материала в растворе химического
реагента и сушку, согласно изобретению,
облучение материала осуществляют
ускоренными ионами тяжелых элементов,
сенсибилизацию материала осуществляют
ультрафиолетовым излучением,
травление материала осуществляют в щелочном
растворе, нейтрализацию остатков щелочного
раствора осуществляют в 1-3% растворе
органической или неорганической кислоты,
осуществляют промывку материала с
последующей его сушкой.
(19)KZ(13)A4(11)28685

2. 28685
2
Изобретение относится к способам получения
изотропных трековых мембран для изготовления
мембранных фильтрационных материалов для нано-
и микрофильтрации жидких сред и может быть
использовано в медицине, биотехнологии,
фармацевтике, микробиологии, пищевой
промышленности, а также других областях,
связанных с водоподготовкой и водоочисткой.
Известен способ получения трековых мембран,
включающий формирование пучка ионов и
облучение полимерных пленок на ускорителе, в
котором ток пучка в ускорителе измеряют с
помощью профилометра и по полученным данным
корректируют подачу напряжения на электроды
формирователя пучка для стабилизации тока /RU
2426587 С1, 20.08.2011 г./.
Недостатками данного аналога являются
недостаточные возможности получения изотропных
трековых мембран с высокой производительностью,
селективностью и механической прочностью.
Известен способ получения трековых мембран,
заключающийся в ускорении пучка ионов и
облучении им пленочных материалов с
последующими процесами сенсибилизации и
химического травления, в котором облучение
осуществляют ионами с атомным номером z,
удовлетворяющим соотношению 72<z<76 с
энергией (1,7 25) МэВ/нуклон /RU 2047285 С1,
27.10.1995 г./.
Недостатками данного аналога являются
недостаточные возможности получения изотропных
трековых мембран с высокой производительностью,
селективностью и механической прочностью.
Известен способ получения полипропиленовых
трековых мембран, включающий облучение
полипропиленовой пленки тяжелыми заряженными
частицами, травление в растворе химического
реагента, содержащего соединение шестивалентного
хрома, в котором облученный полипропилен перед
травлением обрабатывают органическим
растворителем, вызывающим набухание
полипропилена, после чего пленку сушат при
температуре не выше 40°С до достаточного
содержания растворителя в количестве 1-5 мас.%, а
затем термообрабатывают при 80-110°С /RU
2056150 С1, 20.03.1996 г./.
Недостатками данного аналога являются
недостаточные возможности получения изотропных
трековых мембран с высокой производительностью,
селективностью и механической прочностью.
Задачей изобретения является разработка
способа получения изотропных трековых мембран с
улучшенными техническими характеристиками.
Техническим результатом является наличие
возможности получения изотропных трековых
мембран с высокой производительностью,
селективностью и механической прочностью.
Это достигается тем, что способ получения
трековых мембран, включающий облучение
материала тяжелыми заряженными частицами,
травление материала в растворе химического
реагента и сушку, согласно изобретению, облучение
материала осуществляют ускоренными ионами
тяжелых элементов, сенсибилизацию материала
осуществляют ультрафиолетовым излучением,
травление материала осуществляют в щелочном
растворе, нейтрализацию остатков щелочного
раствора осуществляют в 1-3% растворе
органической или неорганической кислоты,
осуществляют промывку материала с последующей
его сушкой.
Сенсибилизацию материала осуществляют в
кислородсодержащей атмосфере или в среде
органического реагента.
Травление материала осуществляют путем
полного погружения материала в щелочной раствор
с добавлением сореагентов, содержащих
одноименные ионы металлов.
Промывку материала осуществляют в
деионизированной воде.
В качестве материала используют
полиэтилентерефталатную пленку толщиной от
4 мкм до 25 мкм.
Щелочной раствор, применяемый при в процессе
травления материала, может быть одно- или
многокомпонентным щелочным раствором.
На фиг.1 изображены микрофотографии
поверхности полиэтилентерефталатной трековой
мембраны выполненые на растровом электронном
микроскопе (РЭМ) с различной плотностью пор
после стадии химической обработки (а - 1,18·107
;
б - 1,05·108
; в - 1,07·109
).
Изобретение осуществляется следующим
образом.
Настоящее изобретение поясняется конкретным
примером, который наглядно демонстрирует
возможность достижения приведенной
совокупностью признаков требуемого технического
результата, однако не является единственно
возможным.
Пример 1.
Полиэтилентерефталатную пленку (ПЭТФ)
толщиной 19 мкм облучали на дубнинском
циклотроне (ДЦ-60) ускоренными ионами 84
Кr15+
плотность облучения 1,18Е+07 см-2
.
Сенсибилизацию пленки проводили в
кислородсодержащей атмосфере ультрафиолетовым
светом в течение 30 минут с каждой стороны.
Химическое травление треков проводили путем
обработки пленки в течении 5 минут при
температуре 85°С в 2,2 молярном растворе щелочи
(NaOH). Нейтрализацию остатков щелочного
раствора осуществляли в 1% растворе уксусной
кислоты. После нейтрализации мембрану
промывали деионизированной водой и высушивали.
Пример 2.
Полиэтилентерефталатную пленку (ПЭТФ)
толщиной 23 мкм облучали на ускорителе ДЦ-60
ускоренными ионами 84
Кr15+
с энергией иона
1.75 МэВ/н, плотность облучения 1,05Е+08 см-2
.
Сенсибилизацию пленки проводили в среде
органического реагента, в течение 30 минут.
Химическое травление треков проводили путем
обработки пленки в течение 3 минут при
температуре 85°С в 6 молярном растворе щелочи
(NaOH). Нейтрализацию остатков щелочного

3. 28685
3
раствора осуществляли в 3% растворе муравьиной
кислоты. После нейтрализации мембрану
промывали деионизированной водой и высушивали.
Ниже приведены характеристики исходных
материалов и параметров облучения.
Полимерная пленка ПЭТФ ПЭТФ
Тип RNK 19.0
Hostaphan®
RNK 23.0
Hostaphan®
Толщина пленки,мкм 19,0 23,0
Ширина пленки, см 32 32
Плотность полимера, г/см3
1,4 1,4
Ион 84
Кr15+ 84
Кr15+
Энергия иона 1.75 МэВ/н 1.75МэВ/н
Угловое распределение 90°±35° 90°±35°
Ширина облучения пленки, см 30 30
Ожидаемая плотность, ион/см2
1,18Е+07 1,05Е+08
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения трековых мембран,
включающий облучение материала тяжелыми
заряженными частицами, травление материала в
растворе химического реагента и сушку,
отличающийся тем, что
облучение материала осуществляют
ускоренными ионами тяжелых элементов,
сенсибилизацию материала осуществляют
ультрафиолетовым излучением,
травление материала осуществляют в щелочном
растворе,
нейтрализацию остатков щелочного раствора
осуществляют в 1-3% растворе органической или
неорганической кислоты,
осуществляют промывку материала с
последующей его сушкой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
сенсибилизацию материала осуществляют в
кислородсодержащей атмосфере.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что
сенсибилизацию материала осуществляют в среде
органического реагента.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что
травление материала осуществляют путем полного
погружения материала в щелочной раствор.
5. Способ по п.1 и 4, отличающийся тем, что
травление материала осуществляют с добавлением
сореагентов, содержащих одноименные ионы
металлов.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что
промывку материала осуществляют в
деионизированной воде.
7. Способ по пп.1-6, отличающийся тем, что в
качестве материала используют
полиэтилентерефталатную пленку толщиной от
4 мкм до 25 мкм.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч