一种抗微生物污染的薄层复合膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗微生物污染的薄层复合膜的制备方法。包括：将聚酰胺薄层复合膜先浸没在芦荟苷水溶液中、然后浸没在聚乙烯醇、交联剂和甲酸的水溶液中，再经热处理反应、淋洗，制得相应的抗微生物污染的薄层复合膜；所述交联剂为戊二醛、聚乙烯醇缩水甘油醚、山梨醇中的一种或几种。本发明专利技术通过在聚酰胺薄层复合膜表面复合一层高分子抗菌材料，使复合膜的抗微生物污染性能得到大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜
，更进一步说，是涉及一种抗微生物污染的薄层复合膜的 制备方法。
技术介绍
膜分离作为一种新型的分离技术，与传统的蒸馏、精馏等分离技术相比，具有低能 耗、高分离效率、环保等优点。薄层复合膜是指在多孔的支撑底膜上复合一层很薄的、致密 的、有特种分离功能的不同材料。与一体化的纳滤和反渗透膜相比，薄层复合膜的表面致密 层厚度更薄，从而使膜同时具有高的溶质分离率和水的透过速率，以及可优化的物理化学 结构，可满足各种不同的选择性分离需求。当前应用的薄层复合纳滤及反渗透膜主要采取 界面聚合的方式来制备的，通常的工艺过程在美国专利US4277344及4277344中有详细的 介绍。首先将聚砜涂敷在聚酯无纺布上而形成的微孔底膜，浸入到二胺或多胺水溶液中，然 后通过风淋、辊压等方法去除膜表明多余胺溶液，再浸入到多元酰氯的有机非极性溶液中 与酰氯发生界面聚合反应，从而在表面形成致密的具有分离功能的聚酰胺超薄活性层，成 膜后，充分洗涤及适当的热固化处理可增加膜性能。 但是，影响薄层复合膜分离技术的应用瓶颈之一是膜生物污染，膜生物污染已严 重制约了薄层复合膜技术的大规模应用和推广。膜生物污染将直接导致膜的渗透通量显著 下降，系统的生产效率降低、运行成本和能耗增加；膜生物污染还将导致系统的频繁清洗、 装置不能正常运转、膜的截留特性严重劣化、产水水质变差、膜寿命降低和膜的频繁更换。 因此，近年来人们采用多种方法来改善膜的抗菌性能。美国专利US2002013972记 载了一种在基膜上黏附水不溶性蜂胶的抗菌膜的制备方法，利用蜂胶的吸附性将水中的细 菌、病毒清除。其缺点是不能将细菌、病毒彻底清除，当蜂胶吸附容量达到饱和后要进行再 处理才能重新利用，使用较为麻烦。中国专利CN102527252A "一种抗菌复合反渗透膜"，将 具有抗菌功能的丝胶蛋白涂敷在复合反渗透膜表面，使得复合反渗透膜的亲水性和抗菌性 能得到大大提高，具有良好的抗生物污染性能。中国专利CN101695636A "接枝改性的芳香 聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法"，这篇专利以聚砜膜为支撑膜，通过界面聚合法制备得 到接枝的芳香聚酰胺复合反渗透膜；迅速将含3-羟甲基-5, 5-二甲基海因的接枝改性溶液 与待接枝膜表面接触反应，热处理得到海因衍生物接枝的改性芳香聚酰胺复合反渗透膜， 最终得到的反渗透膜的抗微生物污染性能得到显著提高。 尽管目前在抗菌复合膜领域的研究方面取得了较大的进展，但是制备具有抗微生 物污染功能的复合膜，仍是膜学术界和膜工业界追求的目标之一。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种抗微生物污染的薄层复合膜 的制备方法。本专利技术通过在聚酰胺薄层复合膜表面复合一层高分子抗菌材料，使复合膜的 抗微生物污染性能得到提高。 本专利技术的目的是提供。 包括： 将聚酰胺薄层复合膜先浸没在芦荟苷水溶液中、然后浸没在聚乙烯醇、交联剂和 甲酸的水溶液中，再经热处理反应、淋洗，制得抗微生物污染的复合纳滤膜； 所述交联剂为戊二醛、聚乙烯醇缩水甘油醚、山梨醇中的一种或几种。 其中： 所述聚酰胺薄层复合膜在芦荟苷水溶液中的浸没时间为30-180S; 所述聚酰胺薄层复合膜在聚乙烯醇、交联剂和甲酸的水溶液中的浸没时间为 30_300s〇 所述热处理反应的温度为40-70°C，热处理反应时间为3-15min。 优选： 芦荟苷的浓度为0? 5-lwt% ; 聚乙烯醇浓度0. 5-2wt%，交联剂浓度为0. 01-0. lwt%，甲酸的浓度为 0? 01-0. lwt%〇 本专利技术通过下述技术方案来实现： (1)将聚酰胺薄层复合膜浸没在芦荟苷水溶液中，浸没时间为30-180S; (2)将步骤（1)处理的复合膜浸没在聚乙烯醇、交联剂和甲酸的水溶液中，浸没时 间为 30-300S; (3)将上述复合膜置于40-70°C的烘箱中热处理反应3-15min ; (4)将所得的复合膜放入去离子水中充分淋洗，即制得抗菌薄层复合膜。 前述的未经抗菌改性的聚酰胺薄层复合膜可以选择市售的商品复合纳滤膜和复 合反渗透膜。 本专利技术中，所述的表面涂覆抗菌材料的薄层复合膜的功能层中含有聚合物和通过 交联剂交联的聚乙烯醇和芦荟苷高分子抗菌层。芦荟苷是产生并贮存在芦荟的叶皮组织中 的一种蒽醌类化合物，芦荟苷中带有丰富的糖苷结构，而糖苷的存在使芦荟苷对细胞壁的 亲和力增强，从而使它更容易作用并破坏菌体细胞壁的结构，增加了他侵入细胞外壁和杀 菌的能力。有研究表明芦荟苷能够直接作用于大肠杆菌，改变细胞的形态，破坏细胞结构。 由于芦荟苷富含羟基，在交联剂的作用下，芦荟苷与聚乙烯醇形成交联网状结构， 从而将抗菌材料涂覆在聚酰胺薄层复合膜表面，提高复合膜的抗菌性能。与现有技术相比， 本专利技术在复合膜的高分子脱盐层上复合一层高分子抗菌材料，制得抗菌复合膜。本专利技术实 验过程简单，反应条件温和，复合膜的抗菌性能有了明显的提高，并且对选择渗透性能没有 不良影响。【具体实施方式】 下面结合实施例，进一步说明本专利技术。 本专利技术所制备的薄层复合膜用于脱盐，脱盐率和水通量是评价复合膜的两个重要 参数，脱盐率R定义为 ：R=(Cp_Cf)/CpX100% 其中，Cp表示处理前水中盐的浓度；Cf表示处理后透过液中盐的浓度。水通量定义为：在一定的操作条件下，单位时间内透过单位膜面积的水的体积，其 单位为L/m2 ? h。 本专利技术中复合纳滤膜采用的测试条件为：2000ppm的硫酸镁水溶液，操作压力为 0.6Mpa，操作温度为25°C。 本专利技术中复合反渗透膜采用的测试条件为：1500ppm的氯化钠水溶液，操作压力 为1. 05Mpa，操作温度为25°C。 本专利技术的薄层复合膜具有抗微生物污染性能，复合膜抗微生物污染效果定量检 测： 以摇瓶法定量检测抗菌效果。将抗菌薄层复合膜剪切成10mmX30mm的样品，将上 述样品放入150ml的三角瓶中，分别加入70ml PBS缓冲液和500ul的大肠杆菌菌液，将三角 瓶固定在振荡床上，以120r/min摇荡24小时。取500ul振荡后的样液，用PBS缓冲液作适 当稀释后进行活菌培养计数。同时对普通复合膜膜片（不含有抗菌成分）进行对比试验。 杀菌率计算如下： 杀菌率=((A-B) /A) X 100% 式中：A-普通薄层复合膜样品活菌数 B-抗菌薄层复合膜样品活菌数 以下结合实施例进一步阐述本专利技术，但不作为对本当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗微生物污染的薄层复合膜的制备方法，其特征在于所述方法包括：将聚酰胺薄层复合膜先浸没在芦荟苷水溶液中、然后浸没在聚乙烯醇、交联剂和甲酸的水溶液中，再经热处理反应、淋洗，制得抗微生物污染的复合膜；所述交联剂为戊二醛、聚乙烯醇缩水甘油醚、山梨醇中的一种或几种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘轶群，张超，潘国元，张杨，郭敏，严昊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11