[发明专利]一种聚酯滤布及聚酯滤布亲水改性方法

说明书

本发明公开一种聚酯滤布及聚酯滤布亲水改性方法，步骤：(1)将聚酯滤布在无水乙醇预湿；(2)将处理后的聚酯滤布浸渍在碱性单宁酸溶液中；(3)向浸润聚酯滤布的溶液中加入氯化铁溶液，并置于摇床上振荡后取出用去离子水冲洗并烘干。(4)将聚酯滤布浸渍在聚乙烯吡咯烷酮水溶液中振荡后取出冲洗并烘干。将TA与FeCl₃浸入到聚酯的纤维表面及孔内，TA酚羟基为Fe³⁺提供结合位点，TA与Fe³⁺配位交联从而在纤维表面沉积稳定的“超分子‑金属‑酚”涂层，氢键作用将PVP引入到涂层中使交联涂层稳固并提升亲水性，保证聚酯滤布透水的前提下改善聚酯滤布的亲水性，还能提高聚酯滤布的防污性能。

技术领域

本发明属于分离材料领域，具体涉及一种聚酯滤布及聚酯滤布材料亲水改性方法。

背景技术

聚酯滤布是一种常见的聚酯类过滤材料，其通常是以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为原料经过高聚物切片、短纤维或者长丝通过纤网成型和固结技术制成的。聚酯滤布具有高孔隙率、耐酸碱以及高强度等优点，同时其生产工艺简易成本较低，因此被广泛应用于污水处理、医疗以及生物过滤等领域。但由于聚酯材料本身具有高疏水性，存在分离效率低的问题，并且疏水材料表面难以形成水合层，导致过滤材料表面易被污染，限制了其在分离领域中的应用。因此对聚酯过滤材料进行亲水化改性是具有实际意义的。

对聚酯滤布的亲水改性主要有表面化学处理接枝和物理改性两种方法，表面化学处理接枝的特点是，通过预处理破坏聚酯表面化学键产生活性位点，然后在其表面接枝亲水基团。表面化学预处理常见的方法有等离子体处理、高活性化学溶液处理以及辐照处理等。经这一类预处理后接枝亲水基团得到的聚酯滤布的优点是亲水性提升较大，并且能够保持较长时期的润湿性。但同时也具有不足之处，等离子体处理和辐射改性成本昂贵，难以实现工业化，高活性溶液处理产生的大量有害废液容易造成环境污染，同时可能破坏聚酯原有结构使其失去本身具有的优异性能。目前物理亲水改性方法有表面涂覆、多巴胺沉积等，其相比于化学改性方法，它的优点在于操作简单并保留了聚酯滤布原有的优秀性能，同时简易的工艺使其具有工业化生产的可能性。简单的表面涂覆容易造成膜孔的堵塞，为了使得涂覆的亲水层牢固的包覆在纤维之上，通常需要对其进行交联处理，但采用的交联剂大多具有一定的生物毒性。多巴胺可以在碱性条件下通过自聚牢固的包覆在各种基材上，是一种理想的改性材料，但是多巴胺昂贵的价格也限制了其在大规模工业生产中的应用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种对聚酯滤布进行修饰，提高其亲水性以及涂覆修饰层稳定性的技术。

技术方案是：

一种聚酯滤布，在其表面依次涂覆有交联的单宁酸(TA)修饰层以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)涂覆层。

所述的聚酯滤布是涤纶非织造布。

所述的聚酯滤布的纱线直径为60um,平均孔径约为45um，面密度为75-80g/m²。

所述的聚合滤布的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将聚酯滤布浸润于无水乙醇中，使无水乙醇进入滤布孔隙；

步骤2，将步骤1中获得的滤布浸渍于单宁酸溶液中，再加入金属盐离子，使单宁酸发生交联反应，将滤布清洗并烘干；

步骤3，步骤2中得到的滤布浸渍于含有PVP的溶液中进行PVP层的自组装涂覆，再将滤布清洗烘干。

所述的步骤1中，单宁酸溶液中还通过Tris调节pH至7.4～8.5。

所述的步骤2中，所述的金属盐离子选自Fe³⁺、Ag⁺、Al³⁺、Ti⁴⁺等，单宁酸和金属盐离子重量比4：4-4：1，且单宁酸浓度0.05-0.5wt％。