本發(fā)明屬于超濾膜領(lǐng)域，尤其是涉及一種交聯(lián)纖維素超濾膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

超濾技術(shù)中的核心組成部分為超濾膜。超濾膜在應(yīng)用過程中，由于料液性質(zhì)的差別，導(dǎo)致膜性能在相同操作條件下表現(xiàn)出較大的差異。在食品領(lǐng)域中，常常需要對蛋白質(zhì)進(jìn)行濃縮或分離，待分離料液中含有大量的蛋白質(zhì)分子，由于高分子材料的親水性強(qiáng)弱不同，導(dǎo)致料液中的蛋白質(zhì)分子會不同程度地吸附在膜表面或孔道的壁面。當(dāng)高分子材料的親水性較差時，蛋白質(zhì)會大量吸附在膜表面及孔道內(nèi)部，導(dǎo)致膜孔堵塞，膜通量急劇衰減，從而影響膜分離性能。

纖維素衍生物在膜材料的應(yīng)用占據(jù)較大的地位。自60年代，醋酸纖維素反滲透膜出現(xiàn)，在其后的多年中，繼而出現(xiàn)了三醋酸纖維素反滲透膜、納濾膜、超濾膜和微濾膜。纖維素酯類超濾膜產(chǎn)品，由于其材料本身性質(zhì)，對蛋白質(zhì)吸附能力明顯小于聚砜、聚醚砜和聚偏氟乙烯等膜材料。因此，纖維素酯類膜材料在含蛋白質(zhì)料液體系中表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。然而，傳統(tǒng)纖維素酯類膜材料，在堿性環(huán)境清洗及在堿性環(huán)境中運(yùn)行過程中，會發(fā)生嚴(yán)重的水解反應(yīng)，使膜結(jié)構(gòu)破壞，極大的影響膜產(chǎn)品的性能和使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種交聯(lián)纖維素超濾膜及其制備方法，能解決上述問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種交聯(lián)纖維素超濾膜，包括聚丙烯無紡布層和交聯(lián)纖維素層，交聯(lián)纖維素為戊二醛與纖維素和聚乙烯醇交聯(lián)聚合后的產(chǎn)物，未滲入交聯(lián)纖維素的無紡布的厚度約為0.05-0.1mm，交聯(lián)纖維素滲入無紡布的深度約為0.02-0.06mm，交聯(lián)纖維素層的厚度約為0.04-0.1mm。

一種制備交聯(lián)纖維素超濾膜的方法，包括如下步驟：

步驟A，制備纖維素膜；

步驟B，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)：將步驟A制備的纖維素膜浸入交聯(lián)溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到交聯(lián)纖維素超濾膜，按質(zhì)量份數(shù)，交聯(lián)溶液的組成為：聚乙烯醇2～6份，戊二醛1～3份，甘油12～18份，余量為水；

步驟C，烘干。

優(yōu)選的，所述步驟A中，將纖維素酯與溶劑、添加劑混合均勻配制成鑄膜液，涂敷到無紡布表面，將涂有鑄膜液的無紡布置于凝固浴中進(jìn)行相轉(zhuǎn)化制膜，成膜后置于清洗浴，清洗后得到纖維素膜。

優(yōu)選的，所述步驟B中，交聯(lián)溶液的配置過程中，包括如下步驟：

步驟B1，先將聚乙烯醇、甘油和水混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為100～140r/min，攪拌溫度為40～45℃，攪拌時間為0.5～1.5小時；

步驟B2，再向步驟B1的混合液中加入戊二醛，混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為160～190r/min，攪拌溫度為35～40℃，攪拌時間為1～1.5小時；

步驟B3，靜置0.5～1小時，攪拌10～15分鐘。

優(yōu)選的，所述步驟B1中，攪拌溫度為42℃，攪拌時間為1小時。

優(yōu)選的，所述步驟B2中，攪拌溫度為37℃，攪拌時間為1小時。

優(yōu)選的，所述步驟B3中，靜置0.5小時，攪拌13分鐘。

優(yōu)選的，所述步驟C中，烘干溫度70～90℃，烘干時間為1～3小時。

優(yōu)選的，所述步驟C中，烘干溫度80℃，烘干時間為2小時。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種交聯(lián)纖維素超濾膜及其制備方法具有以下優(yōu)勢：縮短了生產(chǎn)工藝，降低了時間成本的同時降低了生產(chǎn)成本；其次，該工藝使得水解過程充分，提升了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品抗污染性能，通過交聯(lián)溶液的配制的改進(jìn)，使最終膜的耐堿能力提高。

具體實(shí)施方式

除非另外說明，本文中所用的術(shù)語均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術(shù)語進(jìn)行了下述定義。

所有的數(shù)字標(biāo)識，例如溫度、時間、濃度，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確的敘述所有的數(shù)字標(biāo)識之前都加上術(shù)語“約”。同時也要了解，雖然不總是明確的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價物是本領(lǐng)域已知的。

下面結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

實(shí)施例1

一種交聯(lián)纖維素超濾膜，包括聚丙烯無紡布層和交聯(lián)纖維素層，交聯(lián)纖維素為戊二醛與纖維素和聚乙烯醇交聯(lián)聚合后的產(chǎn)物，未滲入交聯(lián)纖維素的無紡布的厚度約為0.05mm，交聯(lián)纖維素滲入無紡布的深度約為0.02mm，交聯(lián)纖維素層的厚度約為0.04mm。

一種交聯(lián)纖維素超濾膜的制備方法，包括如下步驟：

步驟A，制備纖維素膜：將纖維素酯與溶劑、添加劑混合均勻配制成鑄膜液，涂敷到無紡布表面，將涂有鑄膜液的無紡布置于凝固浴中進(jìn)行相轉(zhuǎn)化制膜，成膜后置于清洗浴，清洗后得到纖維素膜。

步驟B，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)：將步驟A制備的纖維素膜浸入交聯(lián)溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到交聯(lián)纖維素超濾膜，按質(zhì)量份數(shù)，交聯(lián)溶液的組成為：聚乙烯醇3份，戊二醛2份，甘油14份，余量為水；

交聯(lián)溶液的配置過程中，包括如下步驟：

步驟B1，先將聚乙烯醇、甘油和水混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為120r/min，攪拌溫度為42℃，攪拌時間為1小時；

步驟B2，再向步驟B1的混合液中加入戊二醛，混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為180r/min，攪拌溫度為37℃，攪拌時間為1小時；

步驟B3，靜置0.5小時，攪拌13分鐘。

步驟C，烘干。烘干溫度80℃，烘干時間為2小時。

實(shí)施例2

一種交聯(lián)纖維素超濾膜，包括聚丙烯無紡布層和交聯(lián)纖維素層，交聯(lián)纖維素為戊二醛與纖維素和聚乙烯醇交聯(lián)聚合后的產(chǎn)物，未滲入交聯(lián)纖維素的無紡布的厚度約為0.06mm，交聯(lián)纖維素滲入無紡布的深度約為0.03mm，交聯(lián)纖維素層的厚度約為0.06mm。

一種交聯(lián)纖維素超濾膜的制備方法，包括如下步驟：

步驟A，制備纖維素膜：將纖維素酯與溶劑、添加劑混合均勻配制成鑄膜液，涂敷到無紡布表面，將涂有鑄膜液的無紡布置于凝固浴中進(jìn)行相轉(zhuǎn)化制膜，成膜后置于清洗浴，清洗后得到纖維素膜。

步驟B，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)：將步驟A制備的纖維素膜浸入交聯(lián)溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到交聯(lián)纖維素超濾膜，按質(zhì)量份數(shù)，交聯(lián)溶液的組成為：聚乙烯醇4份，戊二醛2份，甘油16份，余量為水；

交聯(lián)溶液的配置過程中，包括如下步驟：

步驟B1，先將聚乙烯醇、甘油和水混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為140r/min，攪拌溫度為43℃，攪拌時間為1.5小時；

步驟B2，再向步驟B1的混合液中加入戊二醛，混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為190r/min，攪拌溫度為40℃，攪拌時間為1.5小時；

步驟B3，靜置1小時，攪拌10分鐘。

步驟C，烘干。烘干溫度75℃，烘干時間為3小時。

實(shí)施例3

一種交聯(lián)纖維素超濾膜，包括聚丙烯無紡布層和交聯(lián)纖維素層，交聯(lián)纖維素為戊二醛與纖維素和聚乙烯醇交聯(lián)聚合后的產(chǎn)物，未滲入交聯(lián)纖維素的無紡布的厚度約為0.08mm，交聯(lián)纖維素滲入無紡布的深度約為0.05mm，交聯(lián)纖維素層的厚度約為0.09mm。

一種交聯(lián)纖維素超濾膜的制備方法，包括如下步驟：

步驟A，制備纖維素膜：將纖維素酯與溶劑、添加劑混合均勻配制成鑄膜液，涂敷到無紡布表面，將涂有鑄膜液的無紡布置于凝固浴中進(jìn)行相轉(zhuǎn)化制膜，成膜后置于清洗浴，清洗后得到纖維素膜。

步驟B，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)：將步驟A制備的纖維素膜浸入交聯(lián)溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到交聯(lián)纖維素超濾膜，按質(zhì)量份數(shù)，交聯(lián)溶液的組成為：聚乙烯醇5份，戊二醛3份，甘油18份，余量為水；

交聯(lián)溶液的配置過程中，包括如下步驟：

步驟B1，先將聚乙烯醇、甘油和水混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min，攪拌溫度為45℃，攪拌時間為0.5小時；

步驟B2，再向步驟B1的混合液中加入戊二醛，混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為170r/min，攪拌溫度為35℃，攪拌時間為1小時；

步驟B3，靜置1小時，攪拌15分鐘。

步驟C，烘干。烘干溫度90℃，烘干時間為1小時。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。