[發(fā)明專利]一種細菌纖維素納米纖維復合濾膜及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107335346B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 丁彬;張世超;唐寧;劉麗芳;俞建勇
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01D71/82
• 分類號: B01D71/82;B01D69/12;B01D67/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

1.一種細菌纖維素納米纖維復合濾膜的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

步驟1）：將細菌纖維素膜機械解離并分散于不溶性溶劑中，通過加入分散劑形成穩(wěn)定的細菌纖維素納米纖維懸浮液；

步驟2）：采用同步超聲過濾方法將步驟1）制得的細菌纖維素納米纖維懸浮液鋪在多孔纖維基材表面形成濕態(tài)復合纖維膜；

步驟3）：脫除步驟2）制得的濕態(tài)復合纖維膜中的殘留溶劑獲得未交聯(lián)的復合纖維膜；

步驟4）：采用交聯(lián)劑對步驟3）制得的未交聯(lián)的復合纖維膜進行交聯(lián)穩(wěn)定化處理獲得表面具有完全覆蓋的連續(xù)二維網(wǎng)狀結構的細菌纖維素納米纖維復合濾膜；

所述步驟1）中不溶性溶劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、叔丁醇、丙酮和丁酮中的任意一種或幾種；

所述步驟1）中分散劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺、硬脂酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、六偏磷酸鈉、聚硅酸鈉、焦磷酸鉀、 無水碳酸鈉、硫代碳酸鈉和硼酸鈉中的任意一種或幾種；

所述步驟1）中細菌纖維素納米纖維懸浮液中細菌纖維素納米纖維的平均長度為1~300μm，平均直徑為10~100nm，纖維質量百分比為0.0005~1wt%；

所述多孔纖維基材的孔徑為1~300μm。

2.如權利要求1所述的細菌纖維素納米纖維復合濾膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中機械解離采用高速攪拌解離、超聲解離、高壓均質解離、高速研磨解離和冷凍研磨解離中的任意一種或幾種的組合。

3.如權利要求1所述的細菌纖維素納米纖維復合濾膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中同步超聲過濾方法具體為：在過濾的同時采用超聲波處理細菌纖維素納米纖維懸浮液，超聲波輸出功率為100~1500W，過濾時施加的壓力為正壓力或負壓力，施加的壓力范圍為0.5~50kPa。

4.如權利要求1所述的細菌纖維素納米纖維復合濾膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中多孔纖維基材為靜電紡纖維膜、非織造布、纖維素濾紙、機織物和針織物中的任意一種或幾種的組合。

5.如權利要求1所述的細菌纖維素納米纖維復合濾膜的制備方法，其特征在于，所述步驟3）中脫除的具體方法為：真空干燥、鼓風干燥、超臨界干燥、冷凍干燥、微波干燥和紅外干燥中的任意一種。

6.如權利要求1所述的細菌纖維素納米纖維復合濾膜的制備方法，其特征在于，所述步驟4）中交聯(lián)所用的交聯(lián)劑為乙二醛、戊二醛、鄰苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐、順丁烯二酸酐、檸檬酸、丙三羧酸、丁四羧酸、聚丙烯酸、二甲基二羥基脲、二羥甲基脲、鄰二羧酸酰氯、氨基甲酸酯、異氰酸酯和二乙烯磺酸酯中的任意一種。

7.一種采用權利要求1-6任意一項所述的細菌纖維素納米纖維復合濾膜的制備方法制備的細菌纖維素納米纖維復合濾膜，其特征在于，所述復合濾膜的表面為細菌纖維素納米纖維所形成的完全覆蓋的連續(xù)二維網(wǎng)狀結構，網(wǎng)孔平均孔徑為0.01~2μm，復合濾膜孔隙率為70~98%；該復合濾膜對粒徑為0.01~10μm雜質的過濾效率為80~100%，純水通量≥2000L/m²·h。