[发明专利]一种水处理用高强度聚乙烯复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水处理用高强度聚乙烯复合膜及其制备方法。所述聚乙烯复合膜包括微孔聚乙烯膜、聚乙烯醇/细菌纤维素和L‑半胱氨酸。有益效果：(1)使用聚乙烯醇/细菌纤维素修饰微孔聚乙烯膜，改善聚乙烯复合膜的耐热性、耐水性和机械强度；(2)采用微波反应法制备聚乙烯醇/细菌纤维素，降低反应时间，并使其具有更均匀、更细致的交联结构；(3)利用小分子丙烯酰氯修饰聚乙烯醇/细菌纤维素，降低聚乙烯复合膜表面粗糙度，增加膜的光滑度，从而降低污染物的附着；(4)利用硫醇反应将L‑半胱氨酸接枝在聚乙烯复合膜上，有效抑制了活泼氨基和羧基的反应，从而增加膜的防污性。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体为一种水处理用高强度聚乙烯复合膜及其制备方法。

背景技术

新世纪以来，社会城市化进程加剧，使得人类活动引起的水污染问题愈发严重。工业、农业和家庭不经处理的废水排放，污染了地表水和地下水，限制了人类直接获取淡水资源，而膜分离技术是被认为解决该问题的最有效的技术之一。其中，超滤膜是一种机械强度高、化学稳定好、用于水处理的膜。但是，一般处理的水体中含有蛋白质污染，极易造成污染物的附着，导致膜功能下降降低水处理效率和水处理质量，膜的使用寿命短。

目前，水处理膜大部分是由涤纶无纺布、聚飒、聚酰胺复合而成，成本较高，工艺复杂。急需工艺简单、成本较低的替代性产品。而微孔聚乙烯膜由于具有可调节的孔、优异的机械性、化学稳定性被广泛用于电池隔膜总，是一种潜在的水处理膜的主体，但其极少用于水处理，因为其具有疏水性，长期运作在水环境中，易造成力学能力下降，从而使得耐久性低，使用寿命短；且长期使用时污染物的残留极易堵塞孔道；因此，需要一系列的处理方式改善，增加亲水性、耐水性、防污性，从而使其可以用于水处理。

综上所述，制备一种水处理用高强度聚乙烯复合膜具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水处理用高强度聚乙烯复合膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种水处理用高强度聚乙烯复合膜，所述聚乙烯复合膜包括微孔聚乙烯膜、聚乙烯醇/细菌纤维素和L-半胱氨酸。

较为优化地，所述聚乙烯醇/细菌纤维素是以酒石酸为交联剂，采用微波反应法制备的。

较为优化地，所述聚乙烯复合膜的厚度为150～300μm。

较为优化地，一种水处理用高强度聚乙烯复合膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：溶剂的准备：将PVA溶液和细菌纤维素溶液，得到溶液A，备用；将硫酸溶液和酒石酸溶液混合，得到溶液B，备用；将三乙胺溶液、对苯二酚溶液和十二烷基硫酸钠水溶液混合，得到溶液C，备用；将丙烯酰氯溶于甲苯，得到溶液D，备用；将L-半胱氨酸和过硫酸钾溶于缓冲溶液中，得到溶液E，备用；

步骤2：聚乙烯复合膜的制备：将微孔聚乙烯膜在乙醇溶液中浸润，转移至错流膜过滤机，使用溶液A循环过滤8～12分钟；取出转移至溶液B中，酸性催化剂调节溶液pH＝3，置于微波反应器中，设置功率为500W反应2分钟，过滤洗涤干燥，得到复合膜A；将其转移至溶液C中，滴加溶液D，滴加结束后设置温度为50℃反应；取出转移至溶液E中，在振动下设置温度为60℃反应，洗涤过滤，得到聚乙烯复合膜。

较为优化地，步骤1具体过程为：将PVA溶液和细菌纤维素溶液按体积比为2:1混合，设置90～95℃搅拌1～1.5小时，得到溶液A，备用；将硫酸溶液和酒石酸溶液等体积混合，设置温度为25～30℃搅拌40～45分钟，得到溶液B，备用；将三乙胺溶液、对苯二酚溶液和十二烷基硫酸钠溶液等体积混合，得到溶液C，备用；将丙烯酰氯溶于甲苯，得到溶液D，备用；将质量比为(12～13):1的L-半胱氨酸和过硫酸钾溶于缓冲溶液中，得到溶液E，备用；