[發(fā)明專利]抑菌性聚砜類中空纖維超濾膜

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010199216.7
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101856596A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張浩勤;黨敬川;白雪;沈永波;張延武;張冰;張亞濤;張翔;劉金盾
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚砜類中空纖維超濾膜，尤其涉及一種抑菌性聚砜類超濾膜及其制造方法。本發(fā)明屬于膜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

細(xì)菌、霉菌等病原菌微生物會引起各種工業(yè)材料、醫(yī)藥、食品等變質(zhì)、腐敗，會影響人們的健康。因此，具有抑菌性能的產(chǎn)品越來越受到人們的青睞，人們也研制出了一系列的抗菌劑。抗菌劑按材料的不同可分為有機(jī)抗菌劑和無機(jī)抗菌劑兩大類，其中無機(jī)抗菌劑以其持久性、光譜性、耐高溫性、安全性及不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)良性能被越來越廣泛的應(yīng)用。無機(jī)抗菌劑主要利用銀、銅、鋅等金屬的抗菌能力，通過物理吸附、離子交換等方法，將銀、銅、鋅等金屬(或其離子)固定在氟石、硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑，然后將其加入到相應(yīng)的制品中即獲得具有抗菌能力的材料。

膜分離技術(shù)為新型分離技術(shù)，但膜污染是制約膜分離技術(shù)發(fā)展的重要因素。膜的污染大致可以分為水中難溶鹽在膜表面結(jié)垢產(chǎn)生的沉淀污染、有機(jī)物和膠體在膜表面吸附產(chǎn)生的吸附污染、由微生物產(chǎn)生的生物污染。近年來，利用抗菌劑制備出具有抗菌性的分離膜，防止膜的生物污染也越來越受到重視。依文獻(xiàn)報道可以將抗菌膜的研究分為以下幾類：

①殼聚糖的應(yīng)用

殼聚糖是具有天然抗菌性能的制膜材料，具有高效、廣譜、安全抗菌等優(yōu)良性能。例如，Int.J.Food?Microbiol.(2005，97：237-245)認(rèn)為殼聚糖對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌具有明顯的抑制效果。貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版，2005，34；52-55)報道了用不同方法處理后殼聚糖的抗菌性能，實驗證明酸性條件下殼聚糖分子中的NH₃⁺能與帶負(fù)電荷的細(xì)胞壁發(fā)生靜電吸附作用，有利于殼聚糖分子與微生物相結(jié)合，從而增強(qiáng)其抗菌性能，對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌、酵母和霉菌等典型菌種的抑制效果明顯。

②納米TiO₂的應(yīng)用

目前，納米TiO₂在膜的親水改性中的應(yīng)用較多，涉及抗菌性的還很少。例如，中國海洋大學(xué)王志義曾對納米復(fù)合TiO₂粉體的相結(jié)構(gòu)，耐熱及抗菌性能進(jìn)行了研究；Applied?Surface?Science(2005，249：76-84)將聚醚砜膜清洗干凈后浸在納米TiO₂溶液中進(jìn)行改性；Electrochim.Acta(2006，51：5636-5644)制備了PVDF/TiO₂超濾膜；AppliedSurface?Science(2008，254：7080-7086)把經(jīng)γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-aminopropyltriethoxysilane)改性的親水性納米TiO₂粒子引入聚醚砜膜；結(jié)果表明，隨著納米粒子加入，膜的機(jī)械強(qiáng)度、親水性都明顯改善。膜科學(xué)與技術(shù)(2008，28(6)：23-29)選用了聚醚酮、酚酞聚醚砜、聚醚砜等三種不同的高分子材料，并利用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備了一系列不同納米TiO₂含量的復(fù)合膜，實驗表明由于TiO₂的加入不同程度地改善了膜的親水性能，通過在牛血清白蛋白(BSA)溶液中的測試證明，復(fù)合TiO₂后通量衰減較小。

③銅、銀的應(yīng)用

功能高分子學(xué)報(2008，21：218-222)以聚醚砜為基膜，利用層層自組裝技術(shù)制備銀/聚電解質(zhì)復(fù)合納濾膜，結(jié)果表明，銀離子均勻地分布在復(fù)合膜的表面，粒徑在100nm左右，該膜具有良好的抗菌性能，對細(xì)菌含量較少的純凈水的抑菌率可達(dá)到100％。

Journal?of?Membrane?Science(2009，336：109-117)用Ag-TiO₂、HAP、Al₂O₃混合制備出了陶瓷復(fù)合膜，通過表征對地下水和飲用水的抗菌具有一定的效果；Carbohydr.Res.(2008，343：230-237)制備了載入銀離子的殼聚糖和尼龍?6?混合膜，認(rèn)為銀離子通過與殼聚糖中的胺基絡(luò)合反應(yīng)和物理吸附兩種方式被載入到膜中。Journal?of?MembraneScience(2010，346：121-130)以殼聚糖(CS)/醋酸纖維素(CA)為膜材料，采用殼聚糖季銨化、引入肝素進(jìn)行改性制膜，并將膜浸入AgNO₃溶液中載入Ag。實驗結(jié)果表明膜對大腸桿菌有良好的抑菌效果。