[发明专利]一种睡莲纤维滤膜

说明书

技术领域 本发明涉及一种睡莲纤维滤膜，是采用纤维提取、滤膜压制技术将睡莲纤维制成一种高渗透性滤膜，以天然睡莲纤维、二醋纺丝级醋酸纤维素、电气石纳米粉、羧甲基壳聚糖、聚丙烯腈、十二烷基硫酸钠为原料，经纤维抽提、基膜制备、化学改性、共聚物涂覆、界面聚合、射线辐照工艺制备而成。主要用于食品、生物制药领域的超滤、净化、浓缩；海水淡化系统预处理；工业污水净化浓缩处理；饮水器内滤柱或滤网部件等领域，具有应用范围广泛、生产工艺简单、净化浓缩效果显著、不产生有毒有害物质、使用安全环保的特点。

背景技术  滤膜主要用于处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于胶状悬浮液的分离，随着科学技术的不断发展进步，滤膜的应用领域也在不断扩大。滤膜水处理是固液分离技术，它是以膜孔把水滤过，将水中杂质截留而没有化学变化，但因膜孔非常细小，相应的存在某些技术问题。过滤膜以截留原水颗粒的大小分类，膜孔从粗到细分为微滤膜(MF)，超滤膜(UF)，纳诺滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。MF膜孔径0.05um以上，或为1000以上分子量，以去除胶体、高分子有机物为对象。NF膜孔径为100～1000分子量。它去除的物质在UF与RO之间，以去除三卤甲烷、异味、色度、农药、可溶性有机物、Ca、Mg等。RO分离粒径为数十分子量，以去除食盐类和无机盐为对象。RO渗透水的压力比其渗透压力要多1～2倍。除以上四种以外，还有离子交换膜和气体渗透膜。MF、UF、NF和RO以压力驱动使固液分离。离子交换膜则以电力驱动使盐类分子分离，促成海水淡化等。气体渗透膜是最近研究出来通过气体的新型膜，能使乙醇浓缩和海水淡化。MF、UF、NF及RO之中，除海水淡化应用RO以外，RO尚无使用之处。RO几乎将盐类全部除掉，处理后水成了一切盐类都没有的纯水，甚至比蒸馏水还纯，这样的水当然不能做饮用水使用。如果采用就得要加对人体健康有益的盐类，要达到这种要求，目前尚无条件做到。NF对盐类的去除仅次于RO，但去除率也很高，一般作为软水应用，对作饮用水由于上述原因也不宜采用，从而用于净水处理的膜应为MF和UF膜。用这样的膜主要能将胶体和浮游生物等除去，能将不溶性的铁和锰除去，也能将菌类除去。但为了避免细菌在清水池内不再重生，不能省掉灭菌处理程序。考虑到UF去除物质的分子量程度，它没有能力将臭氧物质和三卤乙烯等有机溶剂除去，这些溶剂会在膜面上形成一层薄膜，目前还很难去除。已有的制备滤膜的材质多以聚丙烯类纤维为主，这种有机高分子聚合物在使用一定时间后容易滋生细菌，从而污染滤膜、堵塞滤膜孔径，不具备防污染和自净功能。我们希望开发一种以天然纤维成分为主的生物滤膜，具有较好的过滤、富集水体杂质、有害物质的功能，同时还能吸附过滤水中的微生物，具有抑菌、抗菌的性能，从而使滤膜具有自净、防微生物污染的特点，可以持续放心使用。

    睡莲纤维是新开发的一类新型天然纤维素，具有较好的吸湿性、过滤性以及吸附性，可有效吸附去除过滤物中的有机溶质，其独有的睡莲生物碱成分能吸收水中的汞、铅、苯酚等有毒物质，还能过滤水中的微生物，对大肠杆菌等革兰氏阴性菌具有明显的抑菌作用，是难得的水体净化的植物材料。随着睡莲纤维提取技术的日趋成熟，以睡莲纤维为主导的科技衍生品将不断得到开发应用。由于睡莲纤维独有的吸附、净化、抑菌特征，我们以睡莲纤维为主要原料，结合少量醋酸纤维素、生物多糖、乳化剂、有机交联剂等，经特殊工艺制备出一种具有高渗透性、高滤过性、高利用率的生物环保滤膜。

发明内容  本发明提供了一种睡莲纤维滤膜，发明的要点在于以天然睡莲纤维、二醋纺丝级醋酸纤维素、电气石纳米粉、羧甲基壳聚糖、聚丙烯腈、十二烷基硫酸钠为原料，经纤维抽提、基膜制备、化学改性、共聚物涂覆、界面聚合、射线辐照工艺制备而成。

本发明的内容如下：

采用机械分离、碱洗去胶质、抗氧化、抽轧等工艺将睡莲纤维进行提取，提取出的睡莲纤维与二醋纺丝级醋酸纤维素利用相转化法制备基膜共聚物，并对其进行化学改性；将基膜表面进行涂覆，涂覆液的配方如下（组分及重量百分比）：电气石纳米粉2-5%、羧甲基壳聚糖4-9%、聚丙烯腈1-2%、十二烷基硫酸钠3-6%、乙醇溶液加至100；涂覆后的基膜经界面交联、射线辐照工艺进行巩固共聚。