[发明专利]一种增强微孔过滤膜及其制备该产品的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤材料，特别是关于一种用于放射性气溶胶取样监测的增强微孔过滤膜及其制备该产品的方法和装置。

背景技术

α放射性气溶胶监测仪采用能量补偿法，通过α能谱分析，甄别天然子体(如Rn、Th子体)的干扰，从而提高放射性气溶胶的监测灵敏度。然而该方法受到取样材料结构和性能的限制，特别是受到取样过滤材料的气溶胶表面收集性能的限制。因为人工污染核素的α能谱能否与天然子体的α能谱分开，不仅取决于电子探测系统的分辨率，还与富集的样品的状况密切相关。如果滤材表面收集特性(即表面收集放射性气溶胶的份额)太低，收集的样品可能大部分渗入滤材内部，致使收集的可探测样品太厚或表面不均匀而产生自吸收，这将使本底的α能谱出现“拖尾”现象，严重影响测量的灵敏度。现有的α放射性气溶胶监测仪，常采用玻璃纤维滤材或滤纸进行取样，纤维类滤材虽然具有过滤效率高、自吸收较小、阻力适中的特点，但是，纤维滤材表面收集特性差(其表面收集气溶胶的份额多为20～30％)，气溶胶粒子会渗入滤材内部，因而所收集气溶胶样品的α能谱将会发生畸变，影响了甄别天然Rn、Th子体的能力。另外，如果滤材的抗拉强度较低，在监测过程中容易出现裂痕和破损，会造成测量数据的失效。目前，作为一种取样过滤材料，微孔滤膜多用于溶液体系的过滤和分离，而对用于空气取样监测和分离的微孔过滤膜的研究和应用还较少。相对于溶液体系的分离和过滤，空气中α放射性气溶胶的取样对过滤膜有特殊的要求，首先要求空气过滤监测膜流量大，阻力小，能在短时间内采集足够多的样本，及时反映出空气中悬浮物的含量；其次要求空气滤膜能筛选出空气中特定大小的微粒，这就要求其孔径尽量均匀一致；此外还要求过滤膜表面皮层要薄，过滤效率高，这样才能保证表面收集特性高，从而保证监测结果的准确性和可靠性。

在现有技术中，实验室制备微孔滤膜通常是采用流延法在玻璃板上刮膜，此方法适于制备单功能层膜，并且多为间歇手工制备，不能满足连续和双面刮膜的要求。而工业规模生产的平板膜通常采用在增强层上流延成膜，大多情况下为在增强层单面刮膜，水平拉出。采用刮膜方法制备微孔滤膜的装置及工艺，主要是为溶液过滤膜而研制的，因此制得的微孔滤膜很难达到空气滤膜综合指标的要求。本申请人在“一种滤膜刮膜机”(200520122112.0)的实用新型专利中提供了一种制备空气滤膜的设备，该设备能完成双功能层增强膜(在增强层双面刮膜)的制备。但是该设备在取得各种有益效果的基础上，还存在一些问题：1、增强层浸入膜液工序与刮膜工序之间有一段距离，对成膜质量有一定影响。2、该设备本身只具有成膜装置，而不具有凝胶装置，使得微孔滤膜的制备过程必须分别在两个设备上才能完成，从而造成设备繁杂，占地面积大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种适用于α放射性气溶胶监测仪使用的增强微孔过滤膜及其制备该产品的方法和装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种增强微孔过滤膜，它包括作为基底的无纺布，采用流延刮膜方式，将铸膜液刮敷在所述无纺布正反两面，再经凝胶后形成的两层膜层，其特征在于：所述无纺布的厚度为30～120微米，无纺布的面密度为30～100g/m²，每层所述膜层的厚度为5～50微米；所述两膜层中的铸膜液由聚合物树脂、有机溶剂和添加剂混合组成；所述铸膜液中，聚合物树脂的重量份数：有机溶剂的重量份数：添加剂的重量份数比为5～40∶40～90∶0.5～50。

所述聚合物树脂包括聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜，聚偏氟乙烯，聚三氟乙烯，聚四氟乙烯，含氟聚酰亚胺，聚酯，聚碳酸酯，聚丙烯腈，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或一种以上经液相共混形成的共混物或接枝共聚物；所述有机溶剂包括甲醇，乙醇，正丁醇，异丙醇，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯乙烷，丙酮，环己酮，正己烷，苯，N、N二甲基乙酰胺，N、N二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或一种以上溶剂；所述添加剂包括水，聚乙二醇，聚乙烯基吡咯烷酮，二甲基亚砜，吐温80，醋酸钠，三氟乙醇中的一种或一种以上添加剂。

用于制作所述无纺布的纤维为聚酯、粘胶、丙烯酸和聚酰胺。