[发明专利]生物可降解过滤膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料这一技术领域，特别涉及到生物可降解过滤膜的制备方法。

背景技术

膜的过滤是固液分离技术，它是以膜孔把水滤过，将水中杂质截留，而没有化学变化，处理简易的技术，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。过滤膜除用作水处理以外，还可用于超纯水制造和海水淡化，一般采用反渗透膜(纳诺滤膜)。另外用于粪尿处理、城市中水道处理、各种废水处理等，一般采用超滤膜和微滤膜。在工业上可用于乳制品制造、半导体制造、食品制造、纸张制造及药品制造等，也一般采用超滤膜和微滤膜。过滤膜有着优越的使用性能，但是在过滤膜使用寿命超标，膜孔堵塞需要更换时，大多数替换下来的废弃膜会成为一个新的污染源。大部分的膜降解不易，需要特殊手段处理消化。所以本发明致力于研制生物可降解过滤膜，使过滤膜在用尽退出时易降解易消化，退出机制简单易行，环保安全。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供生物可降解过滤膜的制备方法，该工艺利用生物原材料，经过加压反应、偶联反应、铜网涂覆、紫外固化、洗涤烘干等工艺的优化，制备得到生物可降解过滤膜。制备而成的生物可降解过滤膜，其膜孔径小、应用广泛、环境又好易降解，具有较好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

生物可降解过滤膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将马铃薯10-12份、菊芋2-5份洗净去皮，放于高温蒸汽加热炉内蒸煮60-90分钟，保温备用；

(2)将步骤(1)蒸熟的马铃薯和菊芋放入真空管式炉内，同时加入椰子纤维3-5份、聚碳酸酯1-2份，乳化剂1-2份搅拌均匀后，加压升温反应1-2小时；

(3)向步骤(2)制备的混合物中缓慢加入偶联剂1-3份、蜜蜡3-4份、山梨醇1-4份、松香酯1-2份，搅拌均匀后保温反应30分钟，然后自然降温降压至150-180℃，常压状态，备用；

(4)将步骤(3)所得浆料平铺涂覆在纳米级孔径铜网上，置于紫外光中照射固化2小时；

(5)向步骤(4)中固化的铜网膜喷洒0.05％柠檬酸钠溶液，将过滤膜从铜网上揭下来，再用去离子水冲洗，65℃烘干，即得成品。

优选地，所述步骤(2)中的乳化剂选自中十二烷基苯磺酸钙、辛基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯、烷基芳基磺酸钠中的一种或几种。

优选地，所述步骤(2)中的反应压强为8-10MPa，反应温度为420-450℃。

优选地，所述步骤(3)中的偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧硅烷、乙烯基三氯硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

优选地，所述步骤(4)中的纳米级孔径铜网的网孔径为100nm。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

(1)本发明的生物可降解过滤膜的制备方法利用生物原材料，经过加压反应、偶联反应、铜网涂覆、紫外固化、洗涤烘干等工艺的优化，制备得到生物可降解过滤膜。制备而成的生物可降解过滤膜，其膜孔径小、应用广泛、环境又好易降解，具有较好的应用前景。

(2)本发明的生物可降解过滤膜原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

(1)将马铃薯10份、菊芋2份洗净去皮，放于高温蒸汽加热炉内蒸煮60分钟，保温备用；

(2)将步骤(1)蒸熟的马铃薯和菊芋放入真空管式炉内，同时加入椰子纤维3份、聚碳酸酯1份，十二烷基苯磺酸钙1份搅拌均匀后，加压升温反应1小时，其中反应压强为8MPa，反应温度为420℃；