一種醋酸纖維素分離膜的制備方法技術

本發明專利技術提出用二醛類對醋酸纖維素分離膜或其組件進行化學交聯處理的方法，通過在醋酸纖維素膜上殘留的醛基的抗生物作用，提高了材料的生物穩定性，即抗菌性；通過二醛類與醋酸纖維素類材料的交聯反應，提高了材料的化學穩定性。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種醋酸纖維分離膜的制備方法，包括用二醛類對醋酸纖維素分離膜進行化學交聯處理，從而獲得性能更優異的醋酸纖維素分離膜。現有技術膜技術已經廣泛應用于食品工業、制藥工業、電子工業、醫務處理和水處理等領域中。醋酸纖維素材料CA早已用于超濾膜、反滲透(RO)膜和納濾(NF)膜等。與其它材料制得的反滲透(RO)膜、納濾(NF)膜相比，醋酸纖維素膜的耐氯性和氧化性極好。但醋酸纖維素膜有兩大缺點易生物降解，也即生物穩定性不好，另外許用PH范圍窄，PH值僅為5-7，從而導致化學穩定性差，耐酸堿性能差。膜應用中最大問題是膜使用中的污染導致的膜通量衰減。解決的最常規方法是通過酸堿化學清洗來恢復膜通量。醋酸纖維素材料耐酸堿性能差和生物穩定性不好的問題大大限制了膜的應用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，該方法中制得的醋酸纖維素分離膜耐酸堿，并且生物穩定性好，從而解決了現有技術中醋酸纖維素材料，易生物降解和耐酸堿性能差的問題。本專利技術提出用二醛對醋酸纖維素分離膜或醋酸纖維素分離膜組件進行化學交聯處理的方法。通過在醋酸纖維素膜上殘留的醛基的抗生物作用，提高了材料的生物穩定性，即抗菌性；通過二醛類與醋酸纖維素類材料的交聯反應，提高了材料的化學穩定性。醋酸纖維素選自單醋酸纖維素、二醋酸纖維素、三醋酸纖維素等，以及它們中兩種或兩種以上物質的共混物。可使用現有技術中已知的各種方法制備醋酸纖維素分離膜，還可以使用現有技術中已知的方法對醋酸纖維素分離膜進行改進(例如增加膜的機械強度等)。二醛類有丙、丁、戊二醛等。二醛類與醋酸纖維素材料的交聯反應可在100℃以下，在水溶液中進行，膜沒有干燥過程，這樣就保持了醋酸纖維素分離膜的較高的膜透水通量。該方法可以是二醛對已制成的醋酸纖維素分離膜(如中空纖維膜、平板型膜等)進行化學處理，處理后的膜再制成膜組件；也可以是二醛對已制成的膜組件直接進行化學處理。只要不會破壞醋酸纖維素分離膜的結構和性能，對二醛的濃度沒有特別的限制。優選為1～30重量％。本專利技術的方法主要特點在于1、用二醛類對醋酸纖維素膜進行化學處理，有兩個作用一是利用二醛與纖維素反應后殘留的醛基的抗生物作用，能提高膜材料的抗菌性；二是通過二醛類與醋酸纖維素的交聯反應，提高了材料的化學穩定性。2、后處理化學反應在100℃以下(也可以是常溫)的水溶液中進行，從而可以保持較高的膜透水通量。而以往的交聯反應常在高溫下干態下進行，如纖維素與酸的酯化反應，由于膜的脫水將會導致膜的透水通量大幅下降。具體實施例方式下面用實施例來進一步詳細說明本專利技術。實施例只是對專利技術的進一步解釋，其并不限制本專利技術的保護范圍。本專利技術的方法可以在下面所述的流程中完成先將醋酸纖維素分離膜或其組件在室溫下用濃度為1～30重量％的二醛水溶液中浸泡30分鐘～24小時，然后升溫至30～100℃反應10分鐘～24小時。實施例1將紡制出的醋酸纖維素中空纖維膜集束后，室溫下浸沒在6重量％的戊二醛水溶液帶蓋水槽中6小時，然后加熱至80℃下保持30分鐘。將中空纖維膜從水槽中取出后，按常規方法澆鑄成4英寸中空纖維膜組件。用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa測試壓力下，單支膜組件產水通量306L//h，NaCL脫除率95％。該膜組件在常溫下放置6個月后，膜組件產水通量和NaCL脫除率均未變化，說明醋酸纖維素中空纖維膜未發生生物降解。比較例1將實施例1紡制出的醋酸纖維素中空纖維膜按常規方法澆鑄成4英寸中空纖維膜組件。用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa測試壓力下，單支膜組件產水通量302L//h，NaCL脫除率95％。該膜組件在常溫下放置6個月后，膜組件產水通量未變化，NaCL脫除率降為92％。實施例2將制出的醋酸纖維素中空纖維膜組件，室溫下浸沒在12重量％的戊二醛水溶液帶蓋水槽中10小時，然后加熱至60℃下保持30分鐘。用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa測試壓力下，單支膜組件產水通量286L//h，NaCL脫除率94％。該膜組件在常溫、PH8下放置6個月后，膜組件產水通量和NaCL脫除率均未變化，說明醋酸纖維素中空纖維膜未發生降解。比較例2將實施例2制出的醋酸纖維素中空纖維膜組件，用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa測試壓力下，單支膜組件產水通量286L//h，NaCL脫除率94％。該膜組件在常溫、PH8下放置6個月后，膜組件NaCL脫除率降為89％。實施例3將制出的醋酸纖維素中空纖維膜組件，室溫下浸沒在12重量％的戊二醛水溶液帶蓋水槽中10小時，然后加熱至50℃下保持一晝夜。用500ppmNaCL水溶液、25℃、2.8MPa測試壓力下，單支膜組件產水通量326L//h，NaCL脫除率95％。該膜組件在常溫、PH9下放置6個月后，膜組件產水通量和NaCL脫除率均未變化，說明醋酸纖維素中空纖維膜未發生降解。權利要求1.，其特征在于，包括用二醛對醋酸纖維素分離膜或其組件進行化學交聯處理。2.根據權利要求1所述的醋酸纖維素分離膜的制備方法，其特征在于二醛對醋酸纖維素分離膜或其組件的化學交聯處理是在100℃以下、水溶液中進行的。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于二醛在水溶液中的濃度為1～30重量％。4.根據權利要求1～3任一項權利要求所述的方法，其特征在于二醛為丙、丁、戊二醛或它們中的兩種或三種的混合物。全文摘要本專利技術提出用二醛類對醋酸纖維素分離膜或其組件進行化學交聯處理的方法，通過在醋酸纖維素膜上殘留的醛基的抗生物作用，提高了材料的生物穩定性，即抗菌性；通過二醛類與醋酸纖維素類材料的交聯反應，提高了材料的化學穩定性。文檔編號B01D71/00GK1548220SQ0313080公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月9日 優先權日2003年5月9日專利技術者呂曉龍 申請人:天津膜天膜工程技術有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種醋酸纖維素分離膜的制備方法，其特征在于，包括：用二醛對醋酸纖維素分離膜或其組件進行化學交聯處理。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：呂曉龍，
申請(專利權)人：天津膜天膜工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：12[中國|天津]