一种高分子/纳米材料复合过滤膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及复合过滤膜技术领域，具体公开了一种高分子/纳米材料复合过滤膜，所述复合过滤膜为无纺布基层通过3

【技术实现步骤摘要】
一种高分子/纳米材料复合过滤膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及过滤膜
，具体涉及一种高分子/纳米材料复合过滤膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]过滤膜全称微孔过滤膜，应用于原料药、药用溶剂、注射用水、针剂，包括混合纤维微孔滤膜等种类。过滤膜以截留原水颗粒的大小分类，膜孔从粗到细分为微滤膜(MF)，超滤膜(UF)，纳诺滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。MF膜孔径0.05um以上，或为1000以上分子量，以去除胶体、高分子有机物为对象；NF膜孔径为100～1000分子量。它去除的物质在UF与RO之间，以去除三卤甲烷、异味、色度、农药、可溶性有机物、Ca、Mg等。RO分离粒径为数十分子量，以去除食盐类和无机盐为对象；RO渗透水的压力比其渗透压力要多1～2倍。除以上四种以外，还有离子交换膜和气体渗透膜。MF、UF、NF和RO以压力驱动使固液分离。离子交换膜则以电力驱动使盐类分子分离，促成海水淡化等。气体渗透膜是最近研究出来通过气体的新型膜，能使乙醇浓缩和海水淡化。
[0003]现有的复合过滤膜抗菌性能差，同时抗菌不稳定、持久抗菌效率低，现有技术中，为了改进抗菌效果，但容易降低产品颗粒物过滤效率，本专利技术对其改性优化，将抗菌、过滤性能效果协调改进，提供一种高分子/纳米材料复合过滤膜及其制备方法。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种高分子/纳米材料复合过滤膜及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种高分子/纳米材料复合过滤膜，所述复合过滤膜为无纺布基层通过3
‑
5倍的盐酸溶液浸泡处理；
[0007]再将高分子/纳米材料改性复合剂通过固化成膜技术在处理改性的无纺布基层表面形成纳米纤维膜层；于改性处理液中处理，即可得到本专利技术的复合过滤膜。
[0008]优选地，所述盐酸溶液的质量分数为5
‑
10％。
[0009]优选地，所述固化成膜技术为：将高分子/纳米材料改性复合剂通过喷丝头喷出管状液膜，液膜通过6
‑
8cm的空气隙后进入20℃的水浴中固化成纳米纤维膜，然后于25℃的水中浸泡清洗2天，并晾干，最后通过胶黏剂将纳米纤维膜与处理改性的无纺布基层贴合。
[0010]优选地，所述高分子/纳米材料改性复合剂的制备方法为：
[0011]S01：将5
‑
10份高分子材料加入到30
‑
40份溶剂中，随后加入2
‑
6份聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀；
[0012]S02：将1
‑
4份热塑性树脂加入到20
‑
30份的质量分数95％的乙醇中，随后加入3
‑
6份改性纳米膨润土、5
‑
10份纳米银，搅拌均匀混合；
[0013]S03：将2
‑
6份调配改性剂加入到S02中，搅拌充分；
[0014]S04：随后再一同加入到S01产物中，搅拌混合充分，得到高分子/纳米材料改性复合剂。
[0015]优选地，所述高分子材料为聚丙烯腈；溶剂为N,N
‑
二甲基乙酰胺；热塑性树脂为PE
‑
聚乙烯。
[0016]优选地，所述调配改性剂的制备步骤为：
[0017]S11：将硫酸镧按照重量比1:5加入到壳聚糖溶液中，随后加入硫酸镧总量2
‑
5％的磷酸缓冲溶液，搅拌均匀；
[0018]S12：将羟基磷灰石加入到5
‑
10倍的海藻酸钠溶液中搅拌分散均匀，然后水洗、干燥；
[0019]S13：将S12处理的羟基磷灰石按照重量比1:5加入到S11产物中，搅拌混合充分，得到调配改性剂。
[0020]优选地，所述磷酸缓冲溶液的pH为5.0
‑
6.0；所述壳聚糖溶液的质量分数为10
‑
20％；海藻酸钠溶液的质量分数为10
‑
20％。
[0021]优选地，所述改性纳米膨润土的制备方法为：
[0022]将纳米膨润土送入到煅烧炉中煅烧20
‑
30min，煅烧温度为350
‑
450℃，然后以2
‑
5℃/min的速率将至35
‑
45℃，再送入到3
‑
5倍的去离子水中搅拌分散均匀，最后水洗、干燥，得到改性纳米膨润土。
[0023]优选地，所述改性处理液包括以下重量份原料：
[0024]十二烷基硫酸钠3
‑
6份、水45
‑
55份、硅烷偶联剂KH560 1
‑
3份、质量分数3
‑
6％的盐酸溶液2
‑
6份。
[0025]本专利技术还提供了一种高分子/纳米材料复合过滤膜的制备方法，包括以下步骤：
[0026]步骤一：将无纺布基层于盐酸溶液浸泡处理，浸泡温度为35
‑
38℃，浸泡1
‑
2h，取出、水洗、晾干；
[0027]步骤二：将高分子/纳米材料改性复合剂通过固化成膜技术在处理改性的无纺布基层表面形成纳米纤维膜层；纳米纤维膜层的直径为1
‑
2微米；
[0028]步骤三：最后于改性处理液中超声处理，处理功率为100
‑
200W，处理时间为10
‑
20min，处理温度为35
‑
40℃，处理结束、水洗、干燥；
[0029]步骤四：最后于10
‑
15MPa的压力下处理5
‑
10min，得到复合过滤膜。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0031]1、本专利技术复合过滤膜先通过无纺布基层经过盐酸溶液浸泡，提高基层活性，便于后续固化成膜形成纳米纤维膜层，高分子/纳米材料改性复合剂通过固化成膜技术配合改性处理液处理，增强产品的抗菌性能、抗菌持久性和过滤性能效果；
[0032]2、高分子/纳米材料改性复合剂通过高分子材料、聚乙烯吡咯烷酮和溶剂形成基础液；热塑性树脂具有高分子链，易缠结，通过纳米膨润土的片层结构进行穿插、贯穿，改进优化树脂分子链，二者协配改进，增强纳米纤维膜层基体的强度稳定性，而纳米银具有抗菌性，通过改性纳米膨润土、调配改性剂的优化改性配合，二者协同增效，增强抗菌稳定性和过滤效率；
[0033]3、纳米膨润土经过煅烧、恒温冷却，片层间距扩张，再去离子水分散，分散度提高，优化热塑性树脂分子链，产品的稳定性增强，以及片层间距扩张，过滤物通过片层道通增
强，易于后续的过滤效果；
[0034]4、调配改性剂中的硫酸镧、壳聚糖溶液、磷酸缓冲溶液，提供活性介质，便于高分子/纳米材料改性复合剂之间原料界面性增强，羟基磷灰石经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分子/纳米材料复合过滤膜，其特征在于，所述复合过滤膜为无纺布基层通过3
‑
5倍的盐酸溶液浸泡处理；再将高分子/纳米材料改性复合剂通过固化成膜技术在处理改性的无纺布基层表面形成纳米纤维膜层；于改性处理液中处理，即可得到本发明的复合过滤膜。2.根据权利要求1所述的一种高分子/纳米材料复合过滤膜，其特征在于，所述盐酸溶液的质量分数为5
‑
10％。3.根据权利要求1所述的一种高分子/纳米材料复合过滤膜，其特征在于，所述固化成膜技术为：将高分子/纳米材料改性复合剂通过喷丝头喷出管状液膜，液膜通过6
‑
8cm的空气隙后进入20℃的水浴中固化成纳米纤维膜，然后于25℃的水中浸泡清洗2天，并晾干，最后通过胶黏剂将纳米纤维膜与处理改性的无纺布基层贴合，最终在无纺布基层表面形成纳米纤维膜层。4.根据权利要求1所述的一种高分子/纳米材料复合过滤膜，其特征在于，所述高分子/纳米材料改性复合剂的制备方法为：S01：将5
‑
10份高分子材料加入到30
‑
40份溶剂中，随后加入2
‑
6份聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀；S02：将1
‑
4份热塑性树脂加入到20
‑
30份的质量分数95％的乙醇中，随后加入3
‑
6份改性纳米膨润土、5
‑
10份纳米银，搅拌均匀混合；S03：将2
‑
6份调配改性剂加入到S02中，搅拌充分；S04：随后再一同加入到S01产物中，继续搅拌混合充分，得到高分子/纳米材料改性复合剂。5.根据权利要求4所述的一种高分子/纳米材料复合过滤膜，其特征在于，所述高分子材料为聚丙烯腈；溶剂为N,N
‑
二甲基乙酰胺；热塑性树脂为PE
‑
聚乙烯。6.根据权利要求4所述的一种高分子/纳米材料复合过滤膜，其特征在于，所述调配改性剂的制备步骤为：S11：将硫酸镧按照重量比1:5加入到壳聚糖溶液中，随后加入硫酸镧总量2
‑
5％的磷酸缓冲溶液，搅拌均匀；S12：将羟基磷灰石加入到5
‑
10倍的海藻酸钠溶液中搅拌分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘尧阳，吴天一，陈靖淞，刘晓彬，
申请(专利权)人：中科未来无锡生物技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：