[发明专利]膜以及制造膜的方法

说明书

本发明涉及膜以及制造膜的方法。一种传感器、特别是光化学或电化学传感器的膜，包括：聚合物层，特别是具有孔或开口的特征的聚合物层，所述聚合物层能够透过测量液体和/或能够透过包含在所述测量流体中的分析物，具有设计成与所述测量流体接触的表面，其中，所述表面以下述方式设计，使得至少在通过润湿所述表面得到的聚合物层的潮湿条件下，施加到所述表面的水滴的接触角小于50°，优选地小于30°，特别优选地小于10°。

技术领域

本发明涉及一种确定取决于测量流体中的分析物的浓度的被测变量的传感器，特别是光化学或电化学传感器的膜。

背景技术

光化学和电化学传感器通常包括与测量流体、例如测量气体或测量液体接触的测量膜，以便捕获测量值。根据传感器是光化学传感器还是电化学传感器，测量膜具有至少一个传感器专用功能层，该传感器专用功能层具有不同功能。

许多电化学传感器、特别是电流型传感器具有通过测量膜与测量流体隔开的电解质室。确定液体中的气体浓度的电流型传感器，例如电化学O₂-、Cl₂-、CO₂-、H₂S-,NH₃-或SO₂传感器中的测量膜包括至少一个用作允许分析物从测量流体扩散到电解质室中的扩散阻挡层的功能层。这种传感器在例如DE102008039465A1中描述。

光化学传感器，例如光化学氧、臭氧或二氧化碳传感器可以基于有机染料-所谓的荧光团的分析物诱导荧光或发光猝灭的原理。光化学传感器通常包括具有测量膜的特征的传感器元件。测量膜的传感器专用功能层包括光化学传感器的荧光团。功能层可以例如设计为其中溶解有荧光团的聚合物层。聚合物层与测量流体接触以捕获测量值。作为测量流体中的分析物浓度的函数的荧光团的荧光和/或发光强度由于荧光团与分析物的相互作用而降低。通常，测量膜被施加到基底，例如施加到玻璃板或光纤以产生传感器点(spot)。

从WO2005/100957A1，我们知道了确定和/或监测包含在流体过程介质中的分析物的光化学设备。已知的设备具有传感器，其带有具有多孔载体结构的测量膜。与测量介质接触的发光物质嵌入载体结构中。此外，提供了发送器和接收器，其中，发送器发射测量束并且刺激发光物质以发射发光辐射，并且接收器检测相应产生的发光辐射。控制/评估单元基于发光物质的发光辐射的猝灭来确定测量流体中的分析物的浓度和/或分压。

从DE10051220A1中，我们知道了确定分析物、特别是氧的光学传感器，其主要示出了由氟聚合物构成的传感器基质。传感器基质包含含有钌、铼、铑或铱的金属络合物和至少部分氟化配体的发光指示剂。传感器基质本身设计为膜并且配备有保护层。保护层优选地由与传感器基质相同的材料制成，但是不包括发光指示剂。对传感器基质的任何机械损伤通过保护层抵消。

DE102014112972A1描述了一种光化学或电化学传感器的测量膜。测量膜包括传感器元件，该传感器元件具有至少一个具有传感器专用物质和物质材料的功能层的特征，其中，传感器元件完全嵌入基质中，并且其中基质由至少在面向介质并且邻近传感器元件的部分区域中可被分析物接近的材料组成。测量膜可以容纳在与传感器的探头本体可更换地连接的圆柱形传感器盖中。

在食品工业的过程中或在生物化学或生物技术过程中，因例如蛋白质的存在而引起的泡沫常常出现。然而，清洁和消毒程序也可能被不希望有的起泡所干扰。

当传感器垂直安装并且接触传感器的测量流体仅在限制下，例如在低搅拌速度下移动时，通常有气泡形成或气泡或泡沫在测量膜上的积聚的问题。附着到膜的气泡可能破坏由传感器捕获的测量值。根据传感器、特别是上述传感器盖的设计，附着到测量膜的气泡的消失可能需要几分钟或几小时。