一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法，包括以下步骤：第一步，制备羽毛角蛋白；第二步，将无水乙醇，巯基乙醇与去离子水混合均匀后，加入丙烯酰胺，充分溶解以后，加入羽毛角蛋白，溶解均匀后，排除氧气，然后加入过硫酸铵和N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺，在水浴中搅拌反应，脱泡静置得到纺丝液；第三步，将纺丝液进行静电纺丝，得到一种水过滤膜材料。本发明专利技术通过将絮凝剂和羽毛角蛋白共混，制备一种具有吸附效果的过滤膜。

【技术实现步骤摘要】
一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法
本专利技术涉及纺织领域，具体涉及一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法。
技术介绍
随着国民经济的发展，环境污染问题越来越突出，尤其是水污染问题。我国人均水资源是世界平均水平的1/4，所以污水处理问题亟待解决。膜分离技术以高效、无污染的特点一直是污水处理研究的热点。只考虑膜本身时，影响分离效果主要是膜材质和膜孔径。根据分离原料的不同选择不同的膜孔径，而膜材质的表面性质对膜分离效果影响较大。按对水的亲和性可以把膜分为亲水性膜和疏水性膜。膜的亲水性会影响到膜与溶质间的相互作用。现有的膜材质中，亲水性膜材料如聚丙烯腈、醋酸纤维素等对溶质吸附少，但是机械强度小，抗腐蚀性差。疏水性膜材料如聚酯、聚偏氟乙烯等耐高温、耐腐蚀，但是膜抗污染能力低，透水性差，溶液中蛋白质，胶体粒子等会造成膜孔堵塞。亲水性膜提高机械强度、抗腐蚀能力难度大，可行性差。
技术实现思路
要解决的技术问题：本专利技术的目的是提供一种静电纺面料改性的水过滤膜材，本专利技术通过将絮凝剂和羽毛角蛋白共混，制备一种具有吸附效果的过滤膜。技术方案：一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法，包括以下步骤：S1、将动物羽毛剪成粉末，然后加入酸溶液中，在水浴中酸解溶胀，至溶液变色后，过滤洗涤羽毛粉末，将羽毛粉末加入至亚硫酸氢钠水溶液中，水浴加热反应，过滤后，再将羽毛粉末投入氢氧化钠水溶液中，水浴加热，充分溶解后，过滤收集滤液；S2、将步骤S1中的滤液调节pH至4，然后出现沉淀，收集沉淀洗涤干燥，得到羽毛角蛋白；S3、将无水乙醇，巯基乙醇与去离子水混合均匀后，加入丙烯酰胺，充分溶解以后，加入羽毛角蛋白，溶解均匀后，排除氧气，然后加入过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，在水浴中搅拌反应，脱泡静置得到纺丝液；S4、将步骤S3制备得到纺丝液进行静电纺丝，得到一种水过滤膜材料。进一步的，所述步骤S1中酸溶液为盐酸或者硫酸溶液，盐酸溶液的浓度为3-8％，所述硫酸溶液的浓度为2-4％，水浴中酸解溶胀的温度为60-70℃。进一步的，所述步骤S1中亚硫酸氢钠水溶液的浓度为6-12％，氢氧化钠水溶液的浓度为6-10％，本步骤中水浴加热的温度均为60-70℃。进一步的，所述步骤S3中无水乙醇、巯基乙醇和去离子水的体积比为2:3:5。进一步的，所述步骤S3中丙烯酰胺加入的量为溶液的8-10％，羽毛角蛋白加入的量为溶液的4-6％，N,N,N’,N’-四甲基乙二胺加入的量为溶液的2％。进一步的，所述步骤S3中在40-50℃水浴中搅拌10-20min。有益效果：本专利技术的水过滤膜材具有以下优点：通过聚丙烯酰胺和羽毛角蛋白共混改性，聚丙烯酰胺本身就是一种污水絮凝剂，羽毛角蛋白作为一类天然有机高分子，在它的分子链上有带正电荷的氨基和带负电荷的羧基，是一种天然两性高分子，具有一定的絮凝性能，通过相互接枝改性共聚合生成一种有较高电荷密度的共聚物，再通过静电纺纺制成膜，增加了膜材的絮凝性能。具体实施方式实施例1一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法，包括以下步骤：S1、将动物羽毛剪成粉末，然后加入浓度为3％盐酸溶液中，在60℃水浴中酸解溶胀，至溶液变色后，过滤洗涤羽毛粉末，将羽毛粉末加入至浓度为6％亚硫酸氢钠水溶液中，60℃水浴加热反应，过滤后，再将羽毛粉末投入浓度为10％氢氧化钠水溶液中，60℃水浴加热，充分溶解后，过滤收集滤液；S2、将步骤S1中的滤液调节pH至4，然后出现沉淀，收集沉淀洗涤干燥，得到羽毛角蛋白；S3、将体积比为2:3:5的无水乙醇，巯基乙醇与去离子水混合均匀后，加入8％的丙烯酰胺，充分溶解以后，加入4％羽毛角蛋白，溶解均匀后，排除氧气，然后加入过硫酸铵和2％的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，在40℃水浴中搅拌反应10min，脱泡静置得到纺丝液；S4、将步骤S3制备得到纺丝液进行静电纺丝，得到一种水过滤膜材料。实施例2一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法，包括以下步骤：S1、将动物羽毛剪成粉末，然后加入浓度为8％盐酸溶液中，在70℃水浴中酸解溶胀，至溶液变色后，过滤洗涤羽毛粉末，将羽毛粉末加入至浓度为12％亚硫酸氢钠水溶液中，70℃水浴加热反应，过滤后，再将羽毛粉末投入浓度为10％氢氧化钠水溶液中，70℃水浴加热，充分溶解后，过滤收集滤液；S2、将步骤S1中的滤液调节pH至4，然后出现沉淀，收集沉淀洗涤干燥，得到羽毛角蛋白；S3、将体积比为2:3:5的无水乙醇，巯基乙醇与去离子水混合均匀后，加入10％的丙烯酰胺，充分溶解以后，加入6％羽毛角蛋白，溶解均匀后，排除氧气，然后加入过硫酸铵和2％的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，在50℃水浴中搅拌反应20min，脱泡静置得到纺丝液；S4、将步骤S3制备得到纺丝液进行静电纺丝，得到一种水过滤膜材料。实施例3一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法，包括以下步骤：S1、将动物羽毛剪成粉末，然后加入浓度为2％硫酸溶液中，在62℃水浴中酸解溶胀，至溶液变色后，过滤洗涤羽毛粉末，将羽毛粉末加入至浓度为8％亚硫酸氢钠水溶液中，62℃水浴加热反应，过滤后，再将羽毛粉末投入浓度为7％氢氧化钠水溶液中，62℃水浴加热，充分溶解后，过滤收集滤液；S2、将步骤S1中的滤液调节pH至4，然后出现沉淀，收集沉淀洗涤干燥，得到羽毛角蛋白；S3、将体积比为2:3:5的无水乙醇，巯基乙醇与去离子水混合均匀后，加入8％的丙烯酰胺，充分溶解以后，加入5％羽毛角蛋白，溶解均匀后，排除氧气，然后加入过硫酸铵和2％的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，在44℃水浴中搅拌反应14min，脱泡静置得到纺丝液；S4、将步骤S3制备得到纺丝液进行静电纺丝，得到一种水过滤膜材料。实施例4一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法，包括以下步骤：S1、将动物羽毛剪成粉末，然后加入浓度为4％硫酸溶液中，在68℃水浴中酸解溶胀，至溶液变色后，过滤洗涤羽毛粉末，将羽毛粉末加入至浓度为10％亚硫酸氢钠水溶液中，68℃水浴加热反应，过滤后，再将羽毛粉末投入浓度为9％氢氧化钠水溶液中，68℃水浴加热，充分溶解后，过滤收集滤液；S2、将步骤S1中的滤液调节pH至4，然后出现沉淀，收集沉淀洗涤干燥，得到羽毛角蛋白；S3、将体积比为2:3:5的无水乙醇，巯基乙醇与去离子水混合均匀后，加入9％的丙烯酰胺，充分溶解以后，加入4％羽毛角蛋白，溶解均匀后，排除氧气，然后加入过硫酸铵和2％的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，在48℃水浴中搅拌反应16min，脱泡静置得到纺丝液；S4、将步骤S3制备得到纺丝液进行静电纺丝，得到一种水过滤膜材料。本专利技术的水过滤膜材的具体性能指标见下表1：膜截留率的测定：在0.1MPa采用MSC杯型超滤器对质量浓度1000mg/L的牛血清蛋白溶液进行过滤，再用紫外可见光分光光度计在波长280nm条件下测定原液和滤液的吸光度值，截留率R的计算公式为：截留率＝(原液BSA浓度-滤液BSA浓度)/原液BSA浓度；COD测试：絮凝完毕后水样放置过夜，第二天测COD值和吸光度；脱色率计算：脱色率(％)＝(A0-A)/A0×100％(A0：原废水的吸光度，A：絮凝后水的吸光度)表1截留率(％)COD脱色率(％)实施例196.6136080.1实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将动物羽毛剪成粉末，然后加入酸溶液中，在水浴中酸解溶胀，至溶液变色后，过滤洗涤羽毛粉末，将羽毛粉末加入至亚硫酸氢钠水溶液中，水浴加热反应，过滤后，再将羽毛粉末投入氢氧化钠水溶液中，水浴加热，充分溶解后，过滤收集滤液；S2、将步骤S1中的滤液调节pH至4，然后出现沉淀，收集沉淀洗涤干燥，得到羽毛角蛋白；S3、将无水乙醇，巯基乙醇与去离子水混合均匀后，加入丙烯酰胺，充分溶解以后，加入羽毛角蛋白，溶解均匀后，排除氧气，然后加入过硫酸铵和N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺，在水浴中搅拌反应，脱泡静置得到纺丝液；S4、将步骤S3制备得到纺丝液进行静电纺丝，得到一种水过滤膜材料。

【技术特征摘要】
1.一种静电纺面料改性的水过滤膜材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将动物羽毛剪成粉末，然后加入酸溶液中，在水浴中酸解溶胀，至溶液变色后，过滤洗涤羽毛粉末，将羽毛粉末加入至亚硫酸氢钠水溶液中，水浴加热反应，过滤后，再将羽毛粉末投入氢氧化钠水溶液中，水浴加热，充分溶解后，过滤收集滤液；S2、将步骤S1中的滤液调节pH至4，然后出现沉淀，收集沉淀洗涤干燥，得到羽毛角蛋白；S3、将无水乙醇，巯基乙醇与去离子水混合均匀后，加入丙烯酰胺，充分溶解以后，加入羽毛角蛋白，溶解均匀后，排除氧气，然后加入过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，在水浴中搅拌反应，脱泡静置得到纺丝液；S4、将步骤S3制备得到纺丝液进行静电纺丝，得到一种水过滤膜材料。2.根据权利要求1所述的静电纺面料改性的水过滤膜材料，其特征在于：所述步骤S1中酸溶液为盐酸或者硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄淇，许泽政，杜琼，
申请(专利权)人：深圳市欧科力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44