[发明专利]具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法有效
申请号: | 202010929545.6 | 申请日: | 2020-09-07 |
公开(公告)号: | CN112246113B | 公开(公告)日: | 2022-05-31 |
发明(设计)人: | 王栋;程芹;刘轲;贾晓丹;周鹏程;程盼;胡威;郭启浩;武艺;夏明 | 申请(专利权)人: | 武汉纺织大学 |
主分类号: | B01D71/78 | 分类号: | B01D71/78;B01D69/02;B01D67/00 |
代理公司: | 武汉卓越志诚知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42266 | 代理人: | 胡婷婷 |
地址: | 430200 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具备 菌抗污 功能 纳米 纤维 滤膜 及其 制备 方法 | ||
1.一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1,采用熔融共混相分离法制备出PVA-co-PE纳米纤维;
S2,将步骤S1制得的所述PVA-co-PE纳米纤维按照质量浓度为5~20%的比例分散于异丙醇和水的混合溶液中,搅拌均匀,制备出纳米纤维悬浮液,密封保存;
S3,将步骤S2制备的所述纳米纤维悬浮液涂覆在非织造布支撑层的一个或者两个表面上,常温干燥后,制备得到所述非织造布支撑层表面负载纳米纤维过滤层的复合过滤膜;
S4,将步骤S3制备的所述复合过滤膜浸泡于含接枝单体两性化合物的混合溶液中,在一定条件下进行接枝反应,然后将接枝反应后的复合过滤膜冲洗干净,室温晾干,密封保存,制备得到所述具备 抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜;所述混合溶液中所述接枝单体两性化合物的质量浓度为1~30%;所述接枝单体两性化合物的结构式包含如下所示的结构式中的一种:
2.根据权利要求1所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法,其特征在于:在步骤S4中,所述接枝单体两性化合物上含异氰酸根时,所述接枝反应的过程为:接枝温度为30~80℃,接枝反应时间为0.5~12h,反应溶剂包含但不限于为DMF、DMSO中的一种。
3.根据权利要求1所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法,其特征在于:在步骤S4中,所述接枝单体两性化合物上含羧酸根时,所述接枝反应的过程为:接枝反应温度为40~100℃,接枝反应时间为0.5~8h;反应溶剂包含但不限于为乙腈、水、二氯甲烷中的一种或多种混合。
4.根据权利要求3所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法,其特征在于:所述接枝反应过程中,接枝反应的催化剂包含但不限于为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、1,3-二环己基碳二亚胺、N,N-碳酰二咪唑、次磷酸钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法,其特征在于:所述非织造布支撑层的材料为聚丙烯、聚酯、聚酰胺中的一种或多种;所述非织造布支撑层平均孔径为1~20μm,最大孔径小于50μm。
6.一种根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法制备得到的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜,其特征在于:所述具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜由非织造布支撑层和负载于所述非织造布支撑层表面的改性纳米纤维过滤层复合而成;所述改性纳米纤维过滤层的厚度为2~10μm;所述改性纳米纤维过滤层的平均孔径为100~140nm,最大孔径不大于300nm;
所述改性纳米纤维过滤层由接枝改性处理后的PVA-co-PE纳米纤维组成,其接枝改性的过程为:所述PVA-co-PE纳米纤维上的羟基与所述接枝单体两性化合物上的异氰酸根或者羧酸根发生反应,得到接枝改性处理后的PVA-co-PE纳米纤维。
7.根据权利要求6所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜,其特征在于:所述具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的水通量为7000~9000L/m2·h,抗菌率为99.9%,除菌率为100%,对蛋白的吸附率0.5%。
8.一种权利要求1-5中任一项权利要求所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法制备得到具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜或者权利要求6-7中任一项权利要求所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的应用,其特征在于:所述具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜在液体过滤、液体分离、液体除菌、抗菌领域的应用。
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