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——高分子（PVF）微孔过滤材料的研发与应用
苏曼波 陈光明
贴片机一直被视为SMT生产线中的心脏。随着SMT行业的不断发展，对于贴片机这种高精度自动化设备而言，吸嘴空气过滤的清洁直接影响贴片质量和速度。因此，选择吸嘴的过滤材质显得尤为重要。
对工矿企业而言，应该选择具有过滤精度高、流量大、对过滤介质实用范围较宽、滤芯耐冲击、无组织脱落等五大性能优点的滤芯产品，其中最关键的则是过滤材料。而我国目前普遍使用的滤材是滤纸、滤布、金属网、棉饼、沙棒、陶瓷、活性碳、硅藻土、中空纤维、渗透膜、聚丙烧结、线隙式滤芯等。上述过滤材料均存在过滤精度、流量、适应过滤介质范围、耐冲击、有无组织脱落之间的矛盾，采用上述滤材制作的过滤芯产品都不能同时兼有精度高、大流量、适应过滤介质范围宽、耐冲击、无组织脱落及经济性、简便性的特点。
四川省电子学会SMT专委会经过对电子制造行业的尖端设备贴片机吸嘴过滤材质的分析、调查研究、再针对市场销售的过滤棉、聚丙烧结、聚脂纤维及进口过滤材料进行综合分析，并邀请和组织具有丰富研制生产过滤材料经验的有关科技人员，开发出一种有自主知识产权的新型过滤材料。这种材料更加适用于目前国内各类型贴片机吸嘴过滤的过滤材质。
1 高分子（PVF）微孔过滤材料（聚乙烯醇缩甲醛）的研制
聚乙烯醇缩甲醛是由聚乙烯和甲醛在酸的作用下，在40 ℃以上的温度中进行所聚反应物。
聚乙烯醇缩甲醛过滤材料和质量标准最重要的是聚乙烯醇与甲醛反应的百分比，俗称聚醛度。据资料介绍，世界上只有在实验室里做出过达到80%聚乙烯醇缩甲醛。
聚乙烯醇的分子状态是直链分子和短链分子相结合。（见图1）
在溶液中自然形成首尾相连的状态。甲醛与聚乙烯醇反应是与聚乙烯分子链中OH基反应使其消除亲水性。从溶液中沉淀出来形成的物质称为聚乙烯醇缩甲醛（PVF）。
OH基很短，在无水状态下是收在长链分子中，在有水的情况下才会伸展出来。当邻近有OH与甲醛反应时，未与甲醛接触的OH基就有可能收缩进长链分子中，这样就造成聚乙烯醇要达到充分缩醛就有很大难度。本研究采取低温定型，然后再用升温的方式，有利于缩醛度更加稳定。
过去流体的过滤，即在进行固液或气液分离时，采用各种滤布、滤网或多孔载体上涂上过滤助剂的涂层。这些虽然有分离能力，但过滤中易造成网眼堵塞，过滤率低，使它具有本质的缺陷。为此，在过滤中效率下降后，有必要清洗过滤材料，除去其表面或内部的滤渣。这种方法又叫逆向洗涤法（采用液体或气体从过滤时流动的反方向流动）。
但前述的滤布、棉饼、聚丙烧结、纸滤芯等，表面的滤渣易除，内部的滤渣却不能除去，如对洗涤流体加压，则载体要发生变形，故不能实用化。
如上所述，过滤材料的再生最重要的问题是：过滤材料内部滤渣造成的缺陷和逆洗时，因表面压力损失大，同时又不能施加大的压力，造成滤渣的清除不完全。
本技术对滤渣的内部缺陷小，易逆洗的过滤材料进行了研究。得出了在过滤材料上从防止内部缺陷过滤到最终不产生缺陷上来。即得出过滤面侧到其相反的侧面，平均气孔孔径渐渐增大的结论来排除上述缺陷。同时作为过滤材料的材质，平均孔径的调节是容易的。我们知道，过滤精度容易控制、既有连续气孔特性、又有耐化学药品性与亲水性及机械强度性好的过滤材料则是聚乙烯醇缩甲醛（PVF）的深层过滤材质。
以高分子作为过滤元件，其中又以聚乙烯醇缩甲醛（PVF）微孔材料制作各类滤芯为最佳。该材质具有连续气孔特征、耐化学药品性、亲水性、强度高、流量大、阻力小、无组织纤维脱落、长期使用不变形等特点。广泛应用于各行各业的液体、气体、空气的深层过滤。
2 高分子微孔过滤材料的开发应用
四川省电子学会SMT专委会研发的新型高分子过滤材料，属国内首创，能高质量的应用到SMT贴片机的吸嘴空气过滤。
我国电子信息产业发展迅速，已成为世界第一的SMT应用大国。近几年平均每年进口贴片机均在一万台左右，要在当今竞争激烈的市场立于不败之地。选择优质的过滤材质，提高贴片机吸嘴的空气清洁，是保证贴片机产品速度、质量的重要环节。
高分子微孔过滤材质采用注模成型。只要适当调节配方，即可生产各种精度、规格尺寸的片状、柱状、筒状的吸嘴过滤器。适合国内市场各种不同类型的贴片机安装使用。
经中国电子科技集团30所、成都旭光科技有限公司、四川金网通电子科技有限公司、深圳中宇元一数码科技有限公司等单位试用，效果良好已达到国外制造的同类产品水平，完全可以替代进口产品。其中安装在YAMAHA贴片机100XG上过滤器其自动测量真空已达到国外标准，运行三个月，吸气和吹气过滤达79 200 000次，过滤器变黑，上面吸附很多灰尘。可以有效的过滤空气中的杂质（见图2）。
已聚乙烯醇缩甲醛（PVF）微孔材料制作的各类滤芯目前已广泛应用于石油、化工、冶金、机械、水处理、饮料食品、汽车、船舶、电子（SMT贴片机吸嘴过滤，清洗机的精过滤，洁净室的空气净化过滤）等多种行业的液压油、柴油、空气净化、水处理等精过滤。
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