[发明专利]一种淀粉复合超滤膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种膜分离领域，具体涉及一种淀粉复合超滤膜及其制备方法。 

背景技术

超滤技术是一种膜滤法，属于膜分离领域，超滤是在常温以及一定压力和流量的条件下通过滤膜特有的0.01 ～ 0.1um 孔径从而有效阻留细菌，大多数病毒， 胶体以及淤泥达到分离、分级、纯化、浓缩为目的膜分离技术。由于其操作温度在室温上下，操作简便和设备较简单等特点，目前在工业及生活领域已获得广泛应用，用于分离、浓缩、纯化生物制品，医药制品以及食品工业中，还用于血液处理 海水淡化( RO) 废水处理，饮用水净化和超纯水制备中的终端处理装置。 

目前常用的有机高分子超滤膜材料大多为纤维素类、聚砜类、聚氯乙烯、聚丙烯腈 (PAN)、聚偏氟乙烯 (PVDF)、聚醚酮 (PEK)、聚酰亚胺 (PI) 等工程高分子材料，虽然这类的有机高分子超滤膜具有强度好，韧性优异的优点，但这类的有机高分子超滤膜由于链上缺少亲水基团从而也存在不耐污染、亲水性较差的缺陷，因而通常需要将制得的这类有机高分子超滤膜进一步进行各种亲水改性处理，来提高其亲水性和耐污染性，这样即增加了生产成本和生产周期，也不能有效的解决有机高分子超滤膜的这些缺陷。后来人们使用聚乙烯醇制备出了超滤膜，具有了优异的亲水性，但耐水性却不如人意，且原材料也较为昂贵，生产成本较高。淀粉作为现今前景最好的可再生的新材料，在很多领域都有应用，由于淀粉亲水基团过多引起的耐水性极差，导致将淀粉作为超滤膜材料存在严重缺陷，但淀粉优良的亲水性是大多有机高分子超滤膜所欠缺的。 

中国专利公开号CN102580581A公开了一种复合超滤膜及其制备方法，该方法先将天然纤维素和淀粉经过乙酰化反应后制得纤维素乙酸酯和淀粉乙酸酯制成超滤膜铸膜液；再以相转化法制备聚砜多孔支撑膜，然后将支撑膜直接浸入到超滤膜铸膜液后取出自然蒸发，经二级热力学处理凝固后形成内部多孔支撑层和表面双层超滤层的复合超滤结构。制备的复合超滤膜具有较好的力学性能和亲水性，且可以部分生物降解，既减小了其对环境的影响，也实现了天然纤维素和淀粉的合理有效利用，但该方法中的改性淀粉只作为与聚砜多孔支撑膜表面相结合的亲水层，结构不稳定，容易分层、脱落。

中国专利公开号CN102921317A公开了一种聚砜超滤膜的制备方法，该方法是将聚砜溶解在N-N二甲基乙酰胺溶液中，配制成铸膜液，再利用机器刮膜法制成膜后，浸入亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，膜表面亲水性较好、抗污染性能好，但该膜是通过表面改性来提高其亲水性，接枝的亲水基团不稳定，亲水性提高程度有限，容易脱层。 

中国专利公开号CN102764596A公开了本一种亲水性超滤膜的制备方法。该方法通过在铸膜液中引入含Fe3+、Al3+等高价金属盐，使其与铸膜液中的亲水性添加剂发生交联作用，从而限制水溶性亲水性添加剂在成膜及运行过程中的溶解及流失行为。该方法操作简便，易于控制，解决现有技术中亲水添加剂易流失、分布不均匀的问题，但超滤膜中金属盐的引入会造成分离过滤的二次污染。 

目前改进有机高分子超滤膜的亲水性的专利很多，但大多是采用表面的接枝改性或添加亲水物质的方法，虽然对有机高分子超滤膜的亲水性有所提高，但由于亲水物质处理方法的不完善或工艺不当造成超滤膜的结构不稳定，容易分层、脱落，或是存在表面接枝的亲水基团不稳定，容易流失，分布不均等缺陷，或是可能造成分离过滤的二次污染。 

发明内容

针对目前有机高分子超滤膜亲水改性造成的超滤膜的结构不稳定，容易分层、脱落、表面接枝的亲水基团不稳定，容易流失，分布不均、分离过滤的二次污染的缺陷，提出了一种淀粉复合超滤膜及其制备方法，为实现上述目的，本发明将经过预处理的淀粉与小分子的聚合物通过挤出机进行交联聚合反应，并利用双向拉伸制成薄膜，最后进行造孔处理制得一种淀粉复合超滤膜，该发明制得的超滤膜不仅具有优异的亲水性和耐污染性，还具有很好的耐水性、机械强度和韧性，没有分离过滤的二次污染，制备方法简单，生产成本低，易于工业化生产。 

本发明一种淀粉复合的超滤膜及其制备方法，其特征在于其各组分按重量份计为： 

淀粉             30-40份，

改性剂             2-5份，

小分子聚合物      35-45份，

交联剂             3-6份，

造孔剂             4-8份，

分散剂             2-4份，

  增塑剂             2-3份，