[其他]陽極氧化的氧化鋁薄膜的成型方法

無效

• 申請號: 87101497
• 申請日: 1987-11-10
• 公開（公告）號: CN87101497A
• 公開（公告）日: 1988-05-18
• 發明（設計）人: 黛安·瑪格麗特·詹金斯;克里斯托弗·帕吉特
• 申請（專利權）人: 艾爾坎國際有限公司
• 主分類號: B01D13/04
• 分類號: B01D13/04
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松堅

當金屬鋁基質在電解液（如硫酸或磷酸）中經過陽極氧化后，在其表面上可生成氧化鋁薄膜。這種氧化鋁薄膜具有比較厚的多孔層，它包括由外表層伸展至金屬的有規則排列的微孔，以及鄰接金屬/氧化物界面的無微孔的比較薄的間隔層。隨著陽極氧化連續進行，金屬鋁在金屬/氧化物界面上轉化成氧化物，而微孔進一步向薄膜中伸展，使得間隔層厚度保持不變。各微孔的截面和間隔，以及間隔層的厚度都與陽極氧化所用電壓成正比。

將陽極氧化的氧化鋁薄膜從金屬基質上分離下來是可能的。如果將間隔層也除去，則留下一種帶微孔的陽極氧化的氧化鋁薄膜。這種薄膜可用作過濾材料，例如用于海水淡化，乳清脫水或用于滲析。其它方面的應用包括低溫消毒的病毒過濾材料和氣體的凈化等。

在EPA????178831中描述了一種制造多孔的陽極氧化的氧化鋁薄膜的方法，其中包括下列步驟：將金屬鋁基質進行陽極氧化;在控制條件下，慢慢把施加的電壓降低至一定值，一般降至3伏以下;小心地將陽極氧化鋁薄膜從金屬基質上分開;接著將薄膜進行干燥。如所生成薄膜的厚度合適，則可具有良好的抗拉強度，但是薄膜的抗彎曲強度則相當差，而且它比較脆和易碎裂。

為了增強過濾設備的性能，需使其在單位容積中含有很大的過濾面積，這一點對于平坦的過濾薄膜材料來說是難以達到的。因此通常需要將薄膜重疊，打褶或卷曲成螺旋狀，以使其單位容積所含的表面積增大。但是，由于陽極氧化的氧化鋁薄膜的脆性，不能應用常規的成型方法。

本發明的提出，部分地是基于一個出乎意料的發現，即如果將氧化鋁薄膜充分濕潤，則可變得比干態的薄膜柔韌得多。因此本發明的一個方面是提供一種將陽極氧化的氧化鋁薄膜制成所需形狀的方法，該方法包括以下步驟，即將薄膜濕潤;將經濕潤的薄膜制成所需的形狀;以及在該形狀下使其干燥。

本發明的提出，還部分地基于下述發現，即陽極氧化的氧化鋁薄膜在某一特定方向上對彎曲的忍受力（不產生破裂），比在其它方向上要高得多，該發現對于干態或經濕潤的薄膜均適用。但是，經濕潤的薄膜在各方向上對彎曲的忍受力皆比干態薄膜高。如上所述，氧化鋁薄膜是由金屬鋁基質經陽極氧化而生成的，而該鋁基質本身是在一特定方向上延伸（如壓延）而制成的。結果發現，當陽極氧化的氧化鋁薄膜從基質上分離后，它在橫截于延伸方向（如成一直角）的方向上的對彎曲的忍受力（不產生破裂）則較高。因此本發明的另一方面是提供一種將氧化鋁薄膜制成所需形狀的方法，所述薄膜是通過陽極氧化金屬鋁基質而生成的，而該基質是予先經過在一特定方向上延伸而成。所述方法包括在橫截于該特定延伸方向的方向上，將該薄膜彎曲，以使其能在不產生脆裂的情況下形成所需的形狀。本發明的這一方橫截方向最好是與所述的延伸方向至少呈30°角。

雖然其它一些方法在文獻上有所描述，但本發明的薄膜原料優先選用EPA????178831中所述制法。由于其他液體可能著火，因此一般用水來濕潤薄膜，并在室溫下操作。

優選用滾壓方法將薄膜制成所需的形狀，本說明書中的滾壓是指將薄膜卷繞成例如管狀或螺旋狀。為了避免薄膜在卷繞過程中產生彎折或斷裂，最好采用圓柱狀的成型器（former）。為保證薄膜與成型器之間的粘合，可在成型器表面施加粘合劑。另外，如果成型器是空心的和帶穿孔的，可以通過在成型器內減壓的方式使陽極氧化的氧化鋁薄膜固持在其位置上。滾壓操作完成之后，可采用夾鉗方式將薄膜暫時固持于成型器上面的位置上。

另外一種方法是，采用在薄膜上產生壓力差（如在薄片一邊軸真空）的方法，或者采用壓制的方法使薄膜變形成所需的形狀。

優選薄片厚度變為10-80微米，最好是15-70微米。過厚的膜料即使經過濕潤，也是較難彎曲的。

同一厚度的薄膜可圍繞成型器滾壓成型。更普遍的方法是，將幾種不同厚度的薄膜卷繞成螺旋狀，在相鄰的陽極氧化鋁膜之間加一墊層。為此，可將經濕潤的薄膜放置于一平面上，并在其表面放置一墊層，然后將兩者一起圍繞成型器滾壓。此外，可用組合式薄膜，使陽極氧化鋁薄膜和墊片交替排列并鋪放于平面上，然后一起卷繞。如果陽極氧化的氧化鋁層很薄，單獨使用易于脆裂時，可應用多孔支承層，在這種情況下，可制成一種由薄膜和墊層薄膜交替疊合（支承層加陽極氧化薄膜）的組合體。