[發(fā)明專利]一種抗菌多層復(fù)合中空纖維膜材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010217170.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN111235687A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瓊陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泉州嘉宸科技有限公司
• 主分類號(hào): D01F8/06
• 分類號(hào): D01F8/06;D01F8/10;D01F1/10;D01D5/24
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本發(fā)明公開了一種抗菌多層復(fù)合中空纖維膜材料及其制備方法。本發(fā)明采用石墨烯/殼聚糖插層磷酸鋯制備得到新的改性抗菌劑，再將抗菌劑與PP樹脂、PVB樹脂、PVDF樹脂、以及相容劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑等其他加工助劑熔融共混，得到一種抗菌多層復(fù)合中空纖維膜材料。所制備的抗菌多層復(fù)合中空纖維膜材料克服了傳統(tǒng)抗菌材料加工過程中由于高溫引起抗菌劑的失效等問題。通過延緩抗菌劑的釋放速度，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料長(zhǎng)效抗菌、抑菌的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高分子材料，更具體的說(shuō)是涉及一種抗菌多層復(fù)合中空纖維膜材料及其制備方法。

背景技術(shù)

復(fù)合中空纖維膜因具有抗沖擊、耐磨損、耐腐蝕、單位膜面積大及分離效率高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于水處理、膜蒸餾、氣體分離及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。但傳統(tǒng)復(fù)合中空纖維膜過程往往注重膜的通量，而忽視膜的抗菌性，從而造成膜在使用過程中滋生細(xì)菌，造成二次污染。

殼聚糖作為一種廣譜抑菌劑，通過自身的氨基質(zhì)子化后形成一種帶正電荷的陽(yáng)離子聚合物，吸附帶負(fù)電荷的細(xì)胞壁，使菌體細(xì)胞聚沉，從而有效地抑制細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)和增殖，具有廣譜高效、生物相容性好、對(duì)自然環(huán)境毒害作用小等優(yōu)點(diǎn)。但單純殼聚糖膜的力學(xué)性能和耐熱性能有著很大的缺陷,大大限制了這種材料的使用范圍,為了更好地應(yīng)用這種材料,必須對(duì)其進(jìn)行有效的改良。

石墨烯(Graphene)是由碳原子以sp²雜化軌道組成的二維晶體，是通過六角型蜂窩晶格組成的平面薄膜，文獻(xiàn)表明：石墨烯鋒利邊緣能有效損害細(xì)菌的細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)外流，細(xì)胞無(wú)法完整存在而死亡，從而具有顯著的抗菌性能。但石墨烯結(jié)構(gòu)表面由于強(qiáng)大的范德華力很容易團(tuán)聚，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重地限制了它在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

因此，基于上述考慮，本發(fā)明提供一種抗菌多層復(fù)合中空纖維膜材料及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌多層復(fù)合中空纖維膜材料及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種抗菌多層復(fù)合中空纖維膜材料其特征在于：由如下重量份的原料組成：

PP樹脂：30~50份

PVB樹脂：5~10份

PVDF樹脂：5~10份

相容劑：3~8份

抗菌劑：1~5份

潤(rùn)滑劑：0.5~2份

抗氧化劑：0.1~0.5份。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，

所述抗菌劑為改性石墨烯/殼聚糖插層磷酸鋯。

所述改性石墨烯/殼聚糖插層磷酸鋯抗菌劑通過下述方法制備：

（1）改性石墨烯的制備

采用改進(jìn)的Hummers法制得氧化石墨烯，稱取5~10g氧化石墨烯，加入裝有100mL丙酮的三口燒瓶中，邊攪拌加入0.1~1g偶聯(lián)劑，在50~70℃溫度下下發(fā)反應(yīng)1~3h，抽濾，烘干得到改性石墨烯。

（2）改性石墨烯/殼聚糖的制備

準(zhǔn)確稱取1~3g的殼聚糖加入300mL去離子水?dāng)嚢韬螅徛稳?0~20g濃度為5~10%醋酸溶液，充分?jǐn)嚢?~2h制得殼聚糖溶液。稱取1~3g步驟（1）制得的改性石墨烯緩慢加入殼聚糖溶液中，充分?jǐn)嚢韬蟮玫交旌暇鶆虻母男允?殼聚糖溶液，將溶液放入真空烘箱進(jìn)行真空干燥，得到改性石墨烯/殼聚糖材料。

（3）石墨烯/殼聚糖插層磷酸鋯抗菌劑的制備