[发明专利]一种季膦盐抗菌聚酰胺分离膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种同时含卤胺和季膦盐两种高效抗菌官能团的新型抗菌聚酰胺分离膜，分离膜包括从下至上依次具有多孔支撑膜、分离功能层和涂层；分离功能层和涂层由多孔支撑膜支撑；还提供该分离膜的制备方法，S1多孔支撑膜成膜，S2分离功能层胺化，S3分离功能层酰卤化，S4涂层形成和S5干燥及后处理，季膦盐是抗菌剂研究领域最新的研究成果之一，经实验证明其抗菌效果是季铵盐抗菌效果的近两个数量级，本发明通过整合卤胺与季膦盐双抗菌官能团的高效协同抗菌作用制备新型高效抗菌分离膜。

技术领域

本发明涉及污水处理滤膜技术领域，特别涉及一种季膦盐抗菌聚酰胺分离膜及其制备方法。

背景技术

在污水处理用滤膜技术领域，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，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，及能将菌类除去。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。直接接到板框式和螺旋式的膜的原水，为了使膜孔不被闭塞，在流入膜以前，应将原水中浮游物质除去。

与过滤膜分离技术不同，采用膜分离技术只为供应原水提供必要的操作压力，并且只需要运行一个较长时间才冲洗滤膜，别无其他工序，在这样情况下操纵膜装置很容易使其自动化，做到无人管理，而常规处理做到自动化则不容易。尤其是以聚酰胺材质作为分离层的复合薄膜型反渗透膜及纳滤膜，由于聚酰胺材质本身疏水性强，容易吸附积累细菌等物质，造成膜的污堵影响膜的通透性。如季铵盐类抗菌剂研究较早并得到了较为广泛的使用后，虽然可以极大的提高过滤效率，但是大量微生物容易在膜表面吸附、生长、繁殖造成菌污染，细菌真菌等逐渐产生了一定的抗药性，而且使用后的残余物有一定的毒性，引起膜的污堵造成膜的性能下降。因此，本发明提供一种含双抗菌官能团季磷盐与卤胺的抗菌聚酰胺水处理膜及其制备方法，以解决水处理膜抗菌效果差容易污堵的问题，提高对聚酰胺水处理膜抗菌作用，以增强聚酰胺水处理膜的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种季膦盐抗菌聚酰胺分离膜及其制备方法，通过使含有季膦阳离子作为第一单体聚合物与第二单体聚合物组成的水溶液与分离功能层接触而形成含聚合物层，然后使含聚合物层干燥，形成共聚聚合物，提高对水处理膜抗菌作用，以增强超滤膜的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种季膦盐抗菌聚酰胺分离膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1多孔支撑膜成膜，准备作为支撑体的多孔支撑膜20，对于多孔支撑膜20而言，只要是能够在其表面形成分离功能层的膜，则没有特别限制，作为多孔支撑膜20而言，使用在无纺布上形成了具有0.02μm～0.4μm的平均孔径的微孔层的超滤膜，作为微孔层的形成材料而言，例如可以列举聚砜、聚醚砜等聚芳基醚砜、聚酰亚胺、聚偏二氟乙烯等，从化学稳定性、机械稳定性和热稳定性的观点考虑，可以使用聚砜或聚芳基醚砜，另外，也可以使用具有上述的平均孔径的由环氧树脂等热固性树脂制成的自支撑型多孔支撑膜，多孔支撑膜20的厚度没有特别限制，例如可以处于10μm～200μm的范围内，也可以处于20μm～65μm的范围内；

S2分离功能层胺化，使含有分离功能层30的原料的第一溶液与多孔支撑膜20接触，第一溶液典型地为含有作为分离功能层30的原料的多官能胺的水溶液(以下称为“胺水溶液”)；通过使胺水溶液与多孔支撑膜20接触，在多孔支撑膜20的表面上形成含胺层；胺水溶液除了含有水之外、还可以含有醇等除水以外的极性溶剂；也可以使用醇等除水以外的极性溶剂代替水；

多官能胺为具有多个反应性氨基的胺；作为多官能胺而言，可以列举芳香族多官能胺、脂肪族多官能胺以及脂环式多官能胺；