玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜，包括膜層和中空纖維管，其特征在于：所述的膜層材質為玉米聚乳酸，所述的中空纖維管材質為玉米纖維。本發(fā)明還包括上述玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的制備方法。本發(fā)明還包括上述玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的其制備方法，可以用于研制各種高功能超濾膜、納濾膜、微濾膜及氣體分離膜等，與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明將玉米纖維用編管機紡成編織管，然后在其表面涂復玉米聚乳酸涂膜液，由于其編織管和涂膜層的材質是相近的，因而其粘貼牢度非常好，不會脫皮膜，可高壓反洗。
【專利說明】玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及膜分離領域，特別涉及一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]中空纖維膜廣泛應用于工業(yè)及市政污水的處理、飲用水凈化、中水回用、食品加工和生物醫(yī)藥等各種領域的過濾或透析。目前中空纖維膜在使用過程中主要存在以下問題:
(I)強度低，易斷絲；(2)不易降解，易造成環(huán)境污染；(3)抗菌性差，膜面易長生物菌，易污染，不易清洗；(4)原料是石化產品，不易再生；(5)—般的纖維網管復合中空膜不能反洗，易脫表膜皮。
[0003]《廣西紡織科技》(2007年第36卷第I期)中的《玉米纖維》介紹了用玉米聚合物紡絲制造玉米纖維，其具有良好的抗菌性、吸水性(親水性)和高強度，是一種極具發(fā)展前景的環(huán)保材料。美國HANZSCH BERND等在2003年8月21日公開的美國專利US2003158260報道了一種發(fā)酵淀粉類農產品(玉米)制得聚乳酸(玉米聚乳酸)。中國生物技術信息網2004年9月12日介紹了美國杜邦公司用玉米聚合物(聚乳酸)紡織新面料面市，玉米聚合物來源于玉米，安全環(huán)保，有利于資源再生。中國發(fā)明專利ZL 201010209047.0介紹了一種纖維絲增強復合中空纖維膜的制造方法，大大提高膜絲的強度。目前，將玉米纖維用于制備中空纖維膜還鮮有報道。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種通過制備玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜及其制造方法，用以解決膜易斷絲、易污染、難清洗、易脫膜皮和環(huán)境污染、不可再生的問題。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明所提供的技術方案為:一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜，包括膜層和中空纖維管，其特征在于:所述的膜層材質為玉米聚乳酸，所述的中空纖維管材質為玉米纖維。
[0006]本發(fā)明還包括上述玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的制備方法，包括涂膜液、中空纖維管，所述的涂膜液包括成膜聚合物、成孔劑、開孔劑，其特征在于:所述的成膜聚合物為玉米聚乳酸，所述的中空纖維管為玉米纖維；還包括如下步驟:將玉米纖維編織成中空纖維管，然后在中空纖維管上涂覆涂膜液，即得中空纖維膜。
[0007]優(yōu)選的，所述的成孔劑為無機成孔劑或有機高分子成孔劑或為二者的混合物。
[0008]優(yōu)選的，所述的無機成孔劑為下述一種或多種的混合物:氯化鋰、硝酸鋰、氯化鈉、氯化鈣、硝酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁等。
[0009]進一步，所述的有機高分子成孔劑為下述一種或多種的混合物:聚乙二醇、乙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇等水溶性高分子聚合物。
[0010]進一步，所述的開孔劑優(yōu)選強極性溶劑，即可以為下述一種或多種溶劑的混合物:二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、三氯乙烷、丙酮或甲苯等。
[0011]采用上述技術方案，本發(fā)明所述的玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜及其制備方法，可以用于研制各種高功能超濾膜、納濾膜、微濾膜及氣體分離膜等，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下:
1)采用玉米聚乳酸為主原料之一，原料來源充分而且可再生，且具有生物可降解性，對環(huán)境友好；
2)玉米聚乳酸具有很好的親水性，可以提高產品的水通量和抗污能力；
3)玉米聚乳酸還 具有抗菌性，可以避免細菌在膜表面的生長，也就提高了產品的抗污性和更易清洗，保持更穩(wěn)定的水通量；
4)通過和不同聚合物或不同比例的調整，可以較容易地生產出適合不同要求的各種性倉泛廣1(? ；
5)由于其編織管和涂膜層的材質是相近的，因而其粘貼牢度非常好，不會脫膜皮，可高壓反洗。
【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實施例，對本發(fā)明做進一步說明。
[0013]實施例1:將3.5公斤二甲基乙酰胺，0.8公斤玉米聚乳酸，0.5公斤聚乙二醇，200克硝酸鋰，加熱攪拌溶解均勻，制成玉米聚乳酸的涂膜液，然后將此涂膜液涂覆在用32支的玉米纖維，用編管機紡制成內徑1.2_、外徑2.0mm的編織管外表層，經凝固浴水槽(凝固劑為純水)，涂膜液中的溶劑(含成孔劑、開孔劑)溶解在凝固液中、玉米聚乳酸沉淀粘附在編織管表面成膜，制得玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜。得外徑2.5mm、內徑1.2mm,孔隙率為68%，膜分離孔徑為0.1微米，在0.1MPa, 25°C的測試條件下，純水通水量為1320L/m2*hr，可耐反洗壓力 0.32MPa。
[0014]實施例2:將3.5公斤二甲基乙酰胺，1.0公斤玉米聚乳酸，0.35公斤聚乙二醇，150克硝酸鋰,加熱攪拌溶解均勻,制成玉米聚乳酸的涂膜液,然后將此涂膜液涂覆在用32支的玉米纖維用編管機紡制成內徑1.2_、外徑2.0mm的編織管外表層，經凝固浴水槽(凝固劑為純水)，涂膜液中的溶劑(含成孔劑、開孔劑)溶解在凝固液中、玉米聚乳酸沉淀粘附在編織管表面成膜，制得玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜。外徑2.5mm，內徑1.2mm,孔隙率為63%，膜分離孔徑為0.05微米，在0.1MPa, 25 V的測試條件下，純水通水量為1020L/m2*hr，可耐反洗壓力0.35MPa。
[0015]實施例3:將3.7公斤二甲基乙酰胺，0.7公斤玉米聚乳酸，0.45公斤聚乙二醇，150克硝酸鋰,加熱攪拌溶解均勻,制成玉米聚乳酸的涂膜液,然后將此涂膜液涂覆在用32支的玉米纖維用編管機紡制成內徑1.2_、外徑2.0mm的編織管外表層，經凝固浴水槽(凝固劑為純水)，涂膜液中的溶劑(含成孔劑、開孔劑)溶解在凝固液中、玉米聚乳酸沉淀粘附在編織管表面成膜，制得玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜。外徑2.5mm，內徑
1.2mm,孔隙率為73%，膜分離孔徑為0.12微米，在0.1MPa, 25 V的測試條件下，純水通水量為1620L/m2*hr，可耐反洗壓力0.30MPa。
[0016]需要說明的是，本發(fā)明創(chuàng)新點的核心在于中空纖維管采用玉米纖維，成膜聚合物采用玉米聚乳酸，而成孔劑、開孔劑及中空纖維膜的制備方法都為本領域常用技術，上述的實施例僅僅是聚乙二醇作為成孔劑、硝酸鋰作為無機成孔劑、二甲基乙酰胺作為開孔劑展示和介紹了本發(fā)明，根據(jù)需要本領域技術人員可以選擇相應的成孔劑、開孔劑等，制備不同截留分子量的中空纖維膜。且所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內，在形式上和細節(jié)上對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜，包括膜層和中空纖維管，其特征在于:所述的膜層材質為玉米聚乳酸，所述的中空纖維管材質為玉米纖維。
2.—種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的制備方法，包括涂膜液、中空纖維管，所述的涂膜液包括成膜聚合物、成孔劑、開孔劑，其特征在于:所述的成膜聚合物為玉米聚乳酸，所述的中空纖維管為玉米纖維；還包括如下步驟:將玉米纖維編織成中空纖維管，然后在中空纖維管上涂覆涂膜液，即得中空纖維膜。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的制備方法，其特征在于:所述的成孔劑為無機成孔劑或有機高分子成孔劑或為二者的混合物。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的制備方法，其特征在于:所述的無機成孔劑為下述一種或多種的混合物:氯化鋰、硝酸鋰、氯化鈉、氯化鈣、硝酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅或三氧化二鋁。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的制備方法，其特征在于:所述的有機高分子成孔劑為下述一種或多種的混合物:聚乙二醇、乙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的制備方法，其特征在于:所述的開孔劑為強極性溶劑。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種玉米纖維網管涂覆玉米聚乳酸的中空纖維膜的制備方法，其特征在于:所述的強極性溶劑為下述一種或多種溶劑的混合物:二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、三氯乙烷或丙酮或甲苯。
【文檔編號】B01D67/00GK103657452SQ201410000423
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權日:2014年1月2日
【發(fā)明者】黃德昌, 王俊川, 俞海橋 申請人:廈門綠邦膜技術有限公司