[发明专利]含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法

说明书

本案涉及一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法，该膜的原料组分包括5‑15wt％的聚醚砜、1‑5wt％的聚羟基脂肪酸酯、5‑10wt％的致孔剂和有机溶剂。该膜将聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯、致孔剂和有机溶剂混合制成溶液，用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用湿法纺丝或干‑湿法纺丝制成中空纤维膜，再经拉伸、水洗、干燥即得。本发明的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜可耐蒸汽杀菌，具有优越的生物相容性，废弃物容易处理；制备方法适合于工业化生产。

技术领域

本发明属于中空纤维共混膜领域，具体涉及一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法。

背景技术

中空纤维膜材料从铜仿膜、再生纤维素膜、改良纤维素膜发展为人工合成膜。合成膜原料是高分子聚合物，种类很多。目前，常用的合成膜材料主要有聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)等。这些膜材料应用广泛，其中聚醚砜的Tg高达223C。并可在140℃长期使用，是目前首选的可耐蒸汽杀菌的膜材料。但聚醚砜不生物降解，废弃物会污染环境。

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种新型生物降解聚酯材料，根据组成分成两大类:一类是短链PHA(单体为C3-C5)，一类是中长链PHA(单体为C6-C14)，这些年已有报道菌株可合成短链与中长链共聚羟基脂肪酸酯。PHA的生产经历了第一代PHA——聚羟基丁酸酯(PHB)，第二代PHA——3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)，第三代PHA—羟基丁酸已酸共聚物(PHBHHx)，第四代PHA—聚3-羟基丁酸酯和4-羟基丁酸酯共聚物(P34HB)。与传统化工塑料产品的生产过程相比较，PHA的生产是一种低能耗和低二氧化碳排放的生产，因此从生产过程到产品对于环境保护都是很有利的。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法。本发明采用聚羟基脂肪酸酯(PHA)对聚醚砜中空纤维膜进行改性。聚醚砜可耐蒸汽杀菌；水溶性聚合物致孔剂的存在能提高膜的亲水性；聚羟基脂肪酸酯(PHA)具有优越的生物相容性和生物降解性。因此该膜将具有广泛的应用前景。

本发明的技术方案概述如下：

一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯和致孔剂加入到有机溶剂中，加热搅拌，制成均一的聚合物溶液，经过滤、脱泡后制得纺丝溶液；

(2)将所述纺丝溶液与水配成纺丝凝固浴，其中，水的重量浓度不小于80％，所述纺丝凝固浴的温度控制在0℃-70℃；

(3)将所述纺丝凝固浴用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用湿法纺丝或干-湿法纺丝固化得到含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜初品，其中，中空纤维共混膜初品的空气层高度为0-20cm；

(4)将所述中空纤维共混膜初品经温度50℃-99℃水浴拉伸1-3倍，在70℃-99℃水浴中洗去残留的有机溶剂和剩余致孔剂；在80℃-180℃干燥，即得含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜。

优选的是，所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其中，步骤(1)中，聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯、致孔剂和有机溶剂的比例为：聚醚砜5-15wt％，聚羟基脂肪酸酯1-5wt％，致孔剂5-10wt％，其余为有机溶剂。

优选的是，所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其中，所述有机溶剂为氯仿。

优选的是，所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其中，所述致孔剂选自淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基壳聚糖、明胶、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚乙烯亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种。