[发明专利]利用壳聚糖、二氧化钛改性制备抗污染复合膜材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于分离材料和复合膜材料技术领域。涉及一种制备过滤膜材料的方法，特别涉及到利用壳聚糖和二氧化钛纳米粒子或者二氧化钛前驱体成分在基体膜材料上，尤其是无纺布材料上，制备高强度、抗污染的过滤分离复合膜材料的方法。

背景技术

水处理过程及工业分离过程如生化分离经常使用各种膜材料和膜分离过程如微滤、超滤、纳滤和反渗透等。为降低成本，水处理过程中应用廉价膜分离材料更为经济，如无纺布作为分离介质(大连理工大学申请的专利：一体式非织造布生物反应器200410155397.8)。无纺布的强度在使用过程被水流气流不断冲刷而下降，影响使用寿命。所以需要应用材料复合膜制备技术提高其强度和寿命。另一方面由于水中污染物的存在，使得膜材料经常受到污染，而使过滤分离性能下降甚至严重恶化。反洗等膜的清洗不仅影响正常的操作，还需要消耗能量和药剂。为了生产耐污染的性能良好的分离膜材料，人们采用各种方法提高膜材料的抗污染性能。包括：利用亲水性物质对膜材料进行修饰和表面改性。如亲水性聚合物改性、等离子体聚合、光催化接枝反应等。但是采用的原料多为化学化工人工合成产品。如：02139092.4的发明专利：一种耐污染高机械强度管式复合膜的制备方法及专用设备，涉及到一种耐污染高机械强度聚乙烯醇管式复合微滤膜的制备方法及其专用设备。其制膜液利用某一种分子量的聚乙烯醇和两种不同分子量的聚乙烯醇，按任意比例混合的混合物，或聚乙烯醇、与聚酯、聚砜、环氧树脂混合的混合物，完全溶解于溶剂中，在体系中加入添加剂和交联剂，并使其完体溶解，制成制膜液。将经预处理的管式支撑体通过专用设备，制膜液采用压力注浆成型法制得管式复合微滤膜。又如：耐污染性优良的选择性分离膜的制造方法02126106.7为世韩工业株式会社的发明，提供一种具有耐污染特性分离膜，耐污染性优良的选择性分离膜的制造方法。在多孔性支承体上形成聚酰胺薄膜后，在该聚酰胺薄膜上形成亲水性涂层，是使含有至少2个以上环氧基的环氧化合物涂布在聚酰胺薄膜上后通过交联而形成非水溶性高分子。  再如：中国科学院生态环境研究中心的一种耐污染性聚乙烯醇复合膜的制备方法及其专用设备(99108061.0)发明专利，涉及耐污染性聚乙烯醇复合膜的制备方法及其专用设备，将基膜浸泡在1～20wt％表面活性剂水溶液或醇溶液、1～20wt％表面活性剂+0.1～1vol％交联剂水溶液或醇溶液、20～60vol％醇水溶液、含0.1～1vol％交联剂的20～60vol％醇水溶液或0.1～1vol％交联剂的水溶液的预处理液中，浸泡时间为0.5～24小时，浸泡液温度为5～70℃；通过专用制膜设备，采用死端和错流加反向过滤方式将制膜液复合在基膜的表面上，然后膜组件进行交联干燥，及膜的后处理，最终得到耐污染性聚乙烯醇复合膜。上述三种复合膜采用了聚酰胺、环氧化合物或者聚乙烯醇，原料为化学化工产品，不是来源于丰富而广泛的天然生物材料。