[發明專利]一種抗菌納濾膜的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710060953.0
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106823833B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 何旭敏;蘭秀娟;李振峰;夏海平;孫洪貴
• 申請（專利權）人: 廈門大學;廈門世達膜科技有限公司
• 主分類號: B01D69/02
• 分類號: B01D69/02;B01D61/00;B01D67/00;B01D71/76;C08F251/00;C08F220/14
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種抗菌納濾膜的制備方法及其應用，涉及分離膜。制備具有抗菌性能的環糊精聚合物和環糊精包合物；配制鑄膜液：將環糊精聚合物或環糊精包合物，與醋酸纖維素溶于第四溶劑中，攪拌，靜置脫泡，得鑄膜液；刮膜：將玻璃板置于刮膜機上，將得到的鑄膜液流延于玻璃板的一端，啟動刮膜機刮膜；相轉化法成膜：將得到的附有液態膜的玻璃板放入凝固浴中，經溶劑?非溶劑交換后液態膜轉變成固態膜，再熱處理后存放于去離子水中，得抗菌納濾膜。所制備的CA納濾膜親水性好、水通量高、抗菌性能強，為制備抗菌納濾膜開辟了一條新途徑，制備的抗菌納濾膜可在海水淡化、污水處理、食品以及醫藥等領域中應用。

技術領域

本發明涉及分離膜，尤其是涉及一種抗菌納濾膜的制備方法及其應用。

背景技術

納濾，是一種壓力驅動型膜分離技術，具有操作壓力低、耗能低、作設備成本低等特點，被廣泛應用于海水淡化、廢水處理、飲用水凈化、食品以及醫藥等領域。目前常用的納濾膜材料包括醋酸纖維素、醚砜和芳香族聚酰胺等。其中，醋酸纖維素(CA)是一種環境友好型的成膜材料，具有來源廣泛、容易制備且成膜性好、親水性良好、通量高、抗污性能好等優點；但是醋酸纖維素膜在使用過程中容易受微生物降解，抗菌性能較差，這會嚴重影響膜的分離性能和使用壽命。因此，抗菌型CA納濾膜的研究可提升納濾膜應用的廣泛度，降低生產成本，同時延長膜的使用壽命。

研究表明，將抗菌基團引入高分子鏈中，可以使膜材料具有抗菌性，不同的引入方式對最終膜材料的性能有著決定性的影響。抗菌基團的引入方式主要分為兩大類：化學法和物理法。物理法是一種最常用的方法，通過簡單地共混就可以實現對膜材料的改性。

環糊精是一個中空環狀低聚糖化合物，具有內腔疏水、外腔親水的兩親性特點，同時具有許多功能化的羥基基團，可以用來制備星形聚合物。設計以環糊精為核的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯類星形聚合物，經過鹵代烴的季銨化，可制備得到季銨鹽共聚物。季銨鹽類抗菌劑是目前應用較為廣泛的一種有機抗菌材料，尤其是水不溶性高分子季銨鹽抗菌劑，它能夠有效殺死細菌，同時具有良好的機械性能和化學穩定性，可廣泛應用到抗菌膜、抗菌塑料等抗菌材料中。

同時，環糊精這種內腔疏水、外腔親水的特殊結構，能夠與其空腔具有大小相容性的化合物形成包合物，用以改善化合物的溶解性、化學穩定性、生物相容性等，目前已廣泛應用于食品包裝、醫藥、分析化學和污水處理等領域。環糊精本身沒有抗菌活性，但是可以利用水溶性好的特點通過接枝或者包合法與水溶性性差的抗菌劑制備抗菌材料，擴展抗菌劑的應用范圍并延長其抗菌活性時間。香葉醇廣泛應用于日用香精和食用香精，但是其自身易揮發且難溶于水，通過環糊精包合作用，可實現提高其抗菌性和抗氧化性的目的(RSCAdv2016,6,46089-46099)。辣根素與β-環糊精形成包合物后能有效降低其揮發性，提高穩定性的同時保持其抗菌性，該包合物與聚乙烯醇共混制備得到的納米纖維有望用于食品包裝和生物醫學領域(ColloidsSurf.,B2014,120,125-131)。具有抑菌活性的丁香酚、苯乙醇經過環糊精包合作用，同樣能實現提高穩定性和保持抗菌性的目的。三氯生作為一種廣譜殺菌劑，不溶于水，與環糊精形成包合物后，經共混紡絲亦可得到具有抗菌性的納米纖維，可用于食品包裝。(JAgrFoodChem.2013,61,3901-3908)(JApplPolymSci2001,82,300-309)。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的CA納濾膜抗菌性較差等問題，提供具有親水性好、水通量高、抗菌性強等特點的一種抗菌納濾膜的制備方法。

本發明的另一目的在于提供抗菌納濾膜的應用。

所述抗菌納濾膜的制備方法包括以下步驟：

1)制備具有抗菌性能的環糊精聚合物和環糊精包合物；