一种多层复合超滤膜及其制备方法

摘要

本发明为一种多层复合超滤膜及其制备方法，其特征在于所述多层复合超滤膜有5层结构，其内、外表面均为PET或PP无纺布基体，内、外次表面均为聚合物纳米纤维膜层，中间层为纤维素纳米纤维膜层。所述聚合物纳米纤维膜层中的聚合物在聚醚砜、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯成膜聚合物中选择一种后加工制得纺丝液，在以PET或PP无纺布为静电纺丝的收集的基体上静电纺丝液形成聚合物纳米纤维膜层。所述的纤维素纳米纤维膜层由竹子、木头、棉和麻中选择一种解离纤维浆液加工制成。本发明方法制得的多层复合超滤膜亲水性好，有较强的抗污能力、较高的水通量和较好的截留特性，使用更经济，寿命更长。

主权项

一种多层复合超滤膜的制备方法，其特征在于所述多层复合超滤膜的制备方法具体步骤如下：（1）选择聚醚砜、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯成膜聚合物粉末中的一种，溶解于极性有机溶剂中，在20～80℃下搅拌得到聚合物溶液，将聚合物溶液于20～80℃下真空脱泡1～12小时制得纺丝液，或者使用聚合物/极性有机溶剂的溶液当纺丝液，所述的极性有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的任意一种；所述纺丝液中聚合物的浓度为8～15wt%，其余为极性有机溶剂；（2）以PET或PP无纺布为静电纺丝的收集的基体、上述步骤（1）中的纺丝液为静电纺丝液，在基体上形成聚合物纳米纤维膜层；纺丝液温度为10～50℃，环境温度为5～45℃，相对湿度为20～60%，纺丝电压为5000～30000V，喷丝头到接收板的距离为8～20cm，料筒挤出量为45～80μL/min，制得的静电纺聚合物纳米纤维膜的厚度为10～100μm；（3）在竹子、木头、棉和麻中选择一种解离纤维浆液，其质量百分浓度为1%，量取100 ml，置于250 ml 三口烧瓶中，加入 0.1g 溴化钠和0.5～5%的 TEMPO试剂5～25 ml，在磁力搅拌器上搅拌反应，再加入占整个溶液体积的10～50% NaClO溶液，在反应过程中，不断滴加 0.1～0.5mol/L的NaOH溶液维持体系的 pH值为9～12，直至不再消耗NaOH溶液，反应结束，在G3砂芯坩埚中的孔径0.22μm 的膜上进行过滤，并水洗直至水清，获得纤维素的样品储存于冰箱中；（4）将上述步骤（3）中经过水洗后获得的纤维素经超声分散于水中，并配制成0.01%～0.5%浓度的纤维素纳米纤维的水分散液；（5）取上述步骤（2）中制得的静电纺聚合物纳米纤维膜，在pH值1～4的盐酸溶液中浸湿后取出，在静电纺聚合物纳米纤维膜的聚合物纳米纤维膜层表面涂覆上一层厚度为0.2～1.5mm厚的纤维素纳米纤维的水分散液，形成纤维素纳米纤维膜层，制得3层结构的复合膜；（6）取上述步骤（2）中制得的静电纺聚合物纳米纤维膜在pH值1～4的盐酸溶液中浸湿后取出，将聚合物纳米纤维膜层的一侧覆盖于步骤（5）中制得的复合膜的纤维素纳米纤维膜层上，形成具有5层结构的复合膜；（7）将上述步骤制得的复合膜放置于烘箱中，在50～150℃下干燥5～70分钟，制得多层复合超滤膜成品。