[发明专利]一种抗菌型多元复合中空纤维过滤膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维过滤膜领域，特别是涉及一种抗菌型多元复合中空过滤膜的制备方法。

背景技术

膜分离技术具有高效、节能、设备和操作简单等优点,已逐渐成为化学工业、食品加工、废水处理、医药技术等方面重要的分离过程。现有的分离膜包括有机膜、无机膜和复合膜。其中，有机膜的优点是材料品种多,容易改性,柔韧性好,价格便宜,可制成各种形式的膜组件;缺点是不耐高温，pH值适用范围窄,孔径分布宽，机械强度低，渗透率低，易溶于有机溶剂等缺点；无机膜的优点是耐高温、强酸、强碱、有机溶剂和耐微生物侵蚀、机械强度高、孔径分布窄；缺点是制膜工艺复杂(焙烧)、膜的重现性差、制备小孔径膜困难、柔韧性差、成本高、制成的组件装配困难；复合膜具有柔韧性、化学稳定性好等优点,其机械强度介于有机膜和无机膜之间,制备比较简单,它弥补了有机膜和无机膜的不足,应用更加广泛。

但现有过滤膜的强度不高，容易破损，使用寿命短，且膜的不存在抗菌性能，多次使用后，可能会产生二次污染，而通过常规的无机原料进行增强抗菌改性，一方面影响过滤膜使用废弃后的降解性能，另一方面增加制造工艺的难度。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种抗菌型多元复合中空过滤膜的制备方法，能够解决现有过滤膜存在的上述不足之处。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种抗菌性多元复合中空过滤膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）基体溶解：将40～60重量份的PVDF、10～30重量份的PVC、20～40份的TPU、5～15份的成膜助剂和1～3份的抗粘连剂溶解于第一溶剂中，在设定温度下搅拌搅拌，得到均一的基体溶液，静置脱泡；

（2）制备再生纤维素浆液：将30～50份的再生纤维素纤维溶解与第二溶剂中，经搅拌得到均一的溶液，静置脱泡；

（3）制备铸膜液：将步骤（2）中制备的再生纤维素浆液连同3～10份的抗氧剂加入到步骤（1）中的基体溶液中，搅拌混匀，并超声分散，得到铸膜液；

（4）纺丝：采用相转化纺丝法将步骤（3）中的铸膜液纺丝成中空纤维过滤膜；

（5）成品：将步骤（4）中得到的中空过滤膜置于去离子水中浸泡，去除第一溶剂和第二溶剂，晾干得到所述抗菌性多元复合中空过滤膜。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述第一溶剂为二甲基甲酰胺；所述温度为85～90℃，搅拌速率为30～50r/min。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述第二溶剂为二甲基甲酰胺与LiCl以1：1的体积比混合的混合液。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述再生纤维素纤维为粘胶基甲壳素纤维和竹纤维以2～3：1的重量比混合的混合物。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述铸膜液的纺丝温度为70～80℃。

本发明的有益效果是：本发明一种纳滤级抗菌性多元复合中空过滤膜的制备方法，通过合理的原料选择和配方设计，一方面使得制备工艺简单合理，易于实施，同时所制备的中空纤维过滤膜还具备优异的结构强度和良好的抗菌性能，易于降解，且该中空纤维达到纳滤级，可以对污水进行精确过滤，过滤效果好。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

实施例1

本发明揭示了一种纳滤级抗菌性多元复合中空过滤膜，包括如下重量份组分：PVDF40份、PVC10份、TPU20份、再生纤维素纤维30份、成膜剂PVP5份、抗氧剂3份；所述再生纤维素纤维为抗菌性再生纤维素纤维，具体包括重量比为2：1的粘胶基甲壳素纤维和竹纤维。

上述抗菌性多元复合中空过滤膜的制备方法，步骤如下：

（1）基体溶解：将40重量份的PVDF、10重量份的PVC、20份的TPU、5份的成膜助剂和1份的抗粘连剂溶解于二甲基甲酰胺中，在85℃下，30r/min的搅拌速率下搅拌，得到均一的基体溶液，静置脱泡；

（2）制备再生纤维素浆液：将30份的再生纤维素纤维溶解二甲基甲酰胺与LiCl以1：1的体积比混合的混合液中，经搅拌得到均一的溶液，静置脱泡；

（3）制备铸膜液：将步骤（2）中制备的再生纤维素浆液连同3份的抗氧剂加入到步骤（1）中的基体溶液中，搅拌混匀，并超声分散，得到铸膜液；