一种抗菌和高截留PVDF静电纺丝膜及其制备方法与流程

本发明涉及水处理分离膜制备，尤其涉及一种抗菌和高截留pvdf静电纺丝膜及其制备方法。

背景技术：

1、随着社会的发展，如何处理高浓度、复杂成分的工业和生活废水是全世界面临的共同问题。分离膜是一种物理筛分过程，操作简单、分离效率高是目前处理废水的主要技术之一。pvdf因其成膜性好、较好的耐物理和化学腐蚀性、良好的机械性能成为分离膜常用的材料之一，但其表面能高，亲水性差容易被微生物吸附，造成污染易于污堵，且截留盐类效率较低。

2、静电纺丝是成膜的重要技术，静电纺丝膜具有更高的孔隙率，水通量比较大，分离效率更高。使用天然聚合物增强pvdf的分离效率，提高pvdf的抗菌性能符合可持续发展的目标。纤维素是一种常见的天然聚合物，但其高结晶、多羟基结构致使其难加工，不易成型，如何将纤维素应用于pvdf膜存在很大的困难。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种抗菌和高截留pvdf静电纺丝膜，能够提高pvdf的抗菌性能，减少污堵。

2、本发明的一种抗菌和高截留pvdf静电纺丝膜的制备方法，包括以下步骤：

3、s1 制备双醛纤维素；

4、s2 将所述双醛纤维素、壳聚糖、赖氨酸、pvdf和溶剂溶解、过滤和脱泡形成膜液；

5、s3 将所述膜液通过静电纺丝，再经热压而制得。

6、根据本发明，步骤s1中所述双醛纤维素的制备方法如下：将微晶纤维素、高碘酸钠和去离子水按照质量百分比1～5：2～10：10～50加入三口烧瓶中，用0.01~1mol/l稀硫酸调节ph为3～5，离心分离出固体产物，然后用去离子水洗涤所述固体产物3~5次，冷冻干燥而制得。

7、根据本发明，步骤s2中所述双醛纤维素、壳聚糖、赖氨酸、pvdf和溶剂的质量百分比为1～20：1～10：1～10：1～20：50～200。

8、根据本发明，步骤s2中所述溶解温度为50～60℃。

9、根据本发明，步骤s2中所述溶解时间为3～6h。

10、根据本发明，步骤s2中所述溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，n,n-二甲基乙酰胺，二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种或者几种。

11、根据本发明，步骤s3中所述静电纺丝的电压为10～30kv。

12、根据本发明，步骤s3中所述静电纺丝的流速为10～100ml/h。

13、根据本发明，步骤s3中所述静电纺丝头和纺丝板的距离为10～100cm。

14、根据本发明，步骤s3中所述热压温度为120℃～180℃，压力为5～10mpa，时间为1min～10min。

15、本发明与现有技术相比，具有如下优势：

16、1）本发明将纤维素通过氧化形成双醛纤维素，减少纤维素的结晶和氢键作用，提高纤维素的可成型性；

17、2）本发明将赖氨酸、壳聚糖和双醛纤维素发生希夫碱反应形成交联网状结构从而提高pvdf的截留效率；

18、3）本发明使用的壳聚糖和赖氨酸是天然抗菌剂，提高pvdf的抗菌性。

技术特征：

1.一种抗菌和高截留pvdf静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述双醛纤维素的制备方法如下：将微晶纤维素、高碘酸钠和去离子水按照质量百分比1～5：2～10：10～50加入三口烧瓶中，用0.01~1mol/l稀硫酸调节ph为3～5，离心分离出固体产物，然后用去离子水洗涤所述固体产物3~5次，冷冻干燥而制得。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述双醛纤维素、壳聚糖、赖氨酸、pvdf和溶剂的质量百分比为1～20：1～10：1～10：1～20：50～200。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述溶解温度为50～60℃，所述溶解时间为3～6h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，n,n-二甲基乙酰胺，二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种或者几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述静电纺丝的电压为10～30kv。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述静电纺丝的流速为10～100ml/h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述静电纺丝头和纺丝板的距离为10～100cm。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述热压温度为120℃～180℃，压力为5～10mpa，时间为1min～10min。

10.一种由权利要求1～9任一所述的制备方法制得的一种抗菌和高截留pvdf静电纺丝膜。

技术总结本发明公开了一种抗菌和高截留PVDF静电纺丝膜及其制备方法，具体公开了首先制备双醛纤维素，再将PVDF、双醛纤维素、壳聚糖、赖氨酸混合溶液通过静电纺丝热压制备膜材料。双醛纤维素中的醛基和壳聚糖、赖氨酸中的胺基亚胺化形成交联网状结构，起到高截留的作用，同时，壳聚糖和赖氨酸中的氨基起到亲水和抗菌的作用。本发明制备的膜材料具有高截留、亲水和抗菌的特性。技术研发人员：丁跃,刘必前受保护的技术使用者：盐城海普润科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16