一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法，包括以下步骤：S1，制备阳极氧化铝盲孔膜；S2，在刻蚀槽内布置支撑装置，支撑装置的顶端接近刻蚀槽的溢流液面，然后将阳极氧化铝盲孔膜正面朝上放置于支撑装置上；S3，在阳极氧化铝盲孔膜的外围布置限位装置；S4，刻蚀槽的刻蚀液进液装置开启，在刻蚀液浮力的作用下，阳极氧化铝盲孔膜将被刻蚀液托起；S5，启动湿法刻蚀过程；S6，刻蚀结束后，得到氧化铝纳米通孔输液器滤膜，回落溢流刻蚀液，氧化铝纳米通孔输液器滤膜降至支撑装置上。本发明专利技术无需复杂的密封夹具，即可实现单面刻蚀残留铝层和氧化铝阻挡层，刻蚀液的选择不受限制，且能够避免损坏氧化铝纳米通孔输液器滤膜。

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法
本专利技术涉及一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法。
技术介绍
静脉输液是最常见的药物输送治疗方法。由于静脉输液连接血液循环系统，直接影响到生命安全，因此输液器按照三类医疗器械进行严格管理。输液器使用过程中，由于药物生产、运输、存储、配液等各种因素的影响，药液中通常存在各种颗粒污染，包括碎屑、药物沉淀物等。为了确保输液安全，国家标准GB8368(2005)明确规定滤膜有效过滤颗粒直径15微米，过滤效率不低于80％。某些特殊病人群体对过滤颗粒直径量有更高的要求，对此医药行业推出了相应行业规范《YY0286.1-2007》，要求一次性使用精密过滤输液器可将药液中2.0微米、3.0微米或5.0微米以上的微粒滤除，药液过滤器滤除率应不小于90％。随着医疗实践的发展，越来越多的药物要求进行更高精度的过滤，例如糖蛋白IIb/IIIa抑制剂药物阿昔单抗ReoPro、抗心律失常药物胺碘酮(可龙达)、抗肿瘤药物氯苯吩嗪(Clolar)、抗肿瘤药物紫杉醇(Taxol、Onxol)等要求过滤颗粒直径为0.2微米。美国《输液治疗护理实践标准》建议：输非脂类液体时，应使用0.2微米的过滤器；输脂类或全营养液时，应使用1.2微米的过滤器。国外已经有成熟的0.2微米高分子输液器滤膜产品。国内的技术研发正在起步。专利CN106031247A公开了一种用于输液装置的过滤器。过滤器采用经过正电荷处理的高分子滤膜，可以实现颗粒直径0.2微米以上的带有正电荷颗粒的过滤。专利CN106621510A公开了一种用于输液的软材质高分子精密过滤器及其制造方法，滤膜为核微孔滤膜、聚醚凨膜、聚酯膜或尼龙膜，称膜为纤维膜、尼龙膜或者聚酯膜。滤膜材料类型对过滤的性能有重要的影响。有机高分子材料，过滤的路径长，会面临材料溶胀的问题。相比于有机滤膜，无机材料的强度更高，溶胀小，耐药性好，是将来滤膜的发展方向。专利CN102527255A公开了一种基于氧化硅乳胶溶液旋涂方法的滤膜，过滤能力为0.2微米，这种滤膜的过滤路径复杂，孔隙直径分布较为分散。基于纳米孔的滤膜具有孔径均匀性好，过滤通道简单，具有更高的过滤性能。专利CN109092077A提出了氮化硅材质纳米孔输液滤膜及其制备方法、过滤器和输液器；CN109092076A提出了单晶硅材质纳米孔精密输液滤膜及其制备方法、过滤器和输液器；CN109092074A提出了绝缘体上硅材质纳米孔输液滤膜及其制备方法、过滤器和输液器，以上这些滤膜的孔径可控性好，过滤路径简洁，但主要是基于半导体工艺，加工成本相对较高。阳极氧化铝多孔膜具有低成本的优势，同时具备孔径的可控性好，过滤路径简洁的特点，因此是无机纳米输液滤膜的发展方向。阳极氧化铝多孔膜制备过程中，需要对孔底部的氧化铝阻挡层和残留铝层进行去除。去除阻挡层或残留铝层的过程中，需要减少刻蚀液对盲孔的扩孔腐蚀副作用。常规的解决办法是，寻找对多孔腐蚀作用弱的刻蚀液；或者利用夹具将多孔层一侧进行密封。前者方法中，阻挡层和多孔膜的材料都是氧化铝成分，因此刻蚀液的选择受到限制。后者方法中，由于氧化铝滤膜属于硬脆材料，同时膜厚较薄，很容易发生破损的现象。因此采用单面刻蚀，可以解决上述问题。专利技术专利CN102214732A和CN105932113B中，提出了用喷水的方法在非刻蚀面形成保护膜，阻止刻蚀液的侵蚀。这种方法适用于较厚的样品，例如太阳能电池。而对于数十微米厚的阳极氧化铝膜，极容易受到液体表面张力作用，以及夹持过程中，受到破损。因此，需要提出新的单面刻蚀方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法，用于解决现有技术中刻蚀液的选择受到限制以及氧化铝纳米通孔输液器滤膜容易破损等技术问题。实现本专利技术目的的技术方案是：一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法，包括以下步骤：S1，制备阳极氧化铝盲孔膜；所述阳极氧化铝盲孔膜的正面具有纳米级盲孔，盲孔底部为致密氧化铝阻挡层和残留铝层；S2，在刻蚀槽内布置支撑装置，支撑装置的顶端接近刻蚀槽的溢流液面，然后将阳极氧化铝盲孔膜正面朝上放置于支撑装置上；S3，在阳极氧化铝盲孔膜的外围布置限位装置，防止阳极氧化铝盲孔膜横向移动；S4，刻蚀槽的刻蚀液进液装置开启，使刻蚀槽内的溢流液面抬升，并与阳极氧化铝盲孔膜的底部接触；在刻蚀液的浮力的作用下，阳极氧化铝盲孔膜将被刻蚀液托起；S5，启动湿法刻蚀过程；S6，刻蚀结束后，得到氧化铝纳米通孔输液器滤膜，回落溢流刻蚀液，刻蚀液液面下降，氧化铝纳米通孔输液器滤膜降至支撑装置上。进一步地，所述阳极氧化铝盲孔膜的制备方法为：S1.1：取纯度99.9％以上铝箔；S2.1：去除铝箔表面的油脂和自然氧化层，然后对铝箔表面进行电解抛光；S3.1：对铝箔的反面进行密封保护，然后对铝箔的正面进行阳极氧化，得到阳极氧化铝盲孔膜。进一步地，所述支撑装置包括多根呈矩阵布置或者圆形布置的顶针。进一步地，所述顶针的直径为1～10毫米，间距5～30毫米。进一步，所述限位装置包括多根沿阳极氧化铝盲孔膜的外周面布置的限位针。进一步地，所述步骤S4中溢流液面抬升前后的高度落差范围为3～10毫米。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术提供的悬浮刻蚀工艺，通过支撑装置将待湿法刻蚀的阳极氧化铝盲孔膜托住，置于刻蚀液面表面，随后通过溢流，抬高刻蚀液面并通过浮力托起阳极氧化铝盲孔膜，进行单面湿法刻蚀。刻蚀过程中，阳极氧化铝盲孔膜的上表面不与刻蚀液接触，起到上表面保护的作用。本专利技术提供的悬浮刻蚀工艺，过程中使用的设备简单，无需复杂的密封夹具，即可实现单面刻蚀残留铝层和氧化铝阻挡层，减少刻蚀液对滤孔的扩孔腐蚀副作用，实现对阳极氧化铝膜的通孔的制作，刻蚀液的选择不受限制，且能够避免损坏氧化铝纳米通孔输液器滤膜。(2)本专利技术在刻蚀过程中，溢流刻蚀液处于流动状态，可以及时带走刻蚀反应产物，从而保持较为稳定的刻蚀液成分。(3)本专利技术的采用顶针作为支撑装置，采用限位针作为限位装置，结构简单，成本低，设置方便。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术的实施例1采用的刻蚀设备的结构示意图。附图中的标号为：刻蚀槽1、顶针2、阳极氧化铝盲孔膜3、限位针4、刻蚀液5。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，制备阳极氧化铝盲孔膜；所述阳极氧化铝盲孔膜的正面具有纳米级盲孔，盲孔底部为致密氧化铝阻挡层和残留铝层；/nS2，在刻蚀槽内布置支撑装置，支撑装置的顶端接近刻蚀槽的溢流液面，然后将阳极氧化铝盲孔膜正面朝上放置于支撑装置上；/nS3，在阳极氧化铝盲孔膜的外围布置限位装置，防止阳极氧化铝盲孔膜横向移动；/nS4，刻蚀槽的刻蚀液进液装置开启，使刻蚀槽内的溢流液面抬升，并与阳极氧化铝盲孔膜的底部接触；在刻蚀液的浮力的作用下，阳极氧化铝盲孔膜将被刻蚀液托起；/nS5，启动湿法刻蚀过程；/nS6，刻蚀结束后，得到氧化铝纳米通孔输液器滤膜，回落溢流刻蚀液，刻蚀液液面下降，氧化铝纳米通孔输液器滤膜降至支撑装置上。/n

【技术特征摘要】
1.一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，制备阳极氧化铝盲孔膜；所述阳极氧化铝盲孔膜的正面具有纳米级盲孔，盲孔底部为致密氧化铝阻挡层和残留铝层；
S2，在刻蚀槽内布置支撑装置，支撑装置的顶端接近刻蚀槽的溢流液面，然后将阳极氧化铝盲孔膜正面朝上放置于支撑装置上；
S3，在阳极氧化铝盲孔膜的外围布置限位装置，防止阳极氧化铝盲孔膜横向移动；
S4，刻蚀槽的刻蚀液进液装置开启，使刻蚀槽内的溢流液面抬升，并与阳极氧化铝盲孔膜的底部接触；在刻蚀液的浮力的作用下，阳极氧化铝盲孔膜将被刻蚀液托起；
S5，启动湿法刻蚀过程；
S6，刻蚀结束后，得到氧化铝纳米通孔输液器滤膜，回落溢流刻蚀液，刻蚀液液面下降，氧化铝纳米通孔输液器滤膜降至支撑装置上。


2.根据权利要求1所述的一种悬浮刻蚀制备氧化铝纳米通孔输液器滤膜的方法，其特征在于，所述阳极氧化铝盲孔膜的制备方法为：

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋开，朱学林，
申请(专利权)人：常州费曼生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32