一種復合膜的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理領域,尤其涉及一種聚丙烯基~殼聚糖/明膠復合膜的制備 方法。
【背景技術】
[0002] 聚丙稀無紡布(PP non~woven fabric)具有高強度、耐高溫、耐老化、抗紫外線、 無毒以及良好的化學穩(wěn)定性等性能。作為一種過濾介質,聚丙烯無紡布已被廣泛應用于廢 水處理。但是,聚丙烯無紡布親水性差,作為膜組件用于廢水處理時,污染比較嚴重,另外, 聚丙烯無紡布對廢水中的重金屬離子起不到處理的目的。
[0003] 殼聚糖作為迄今發(fā)現的第二大天然生物多糖甲殼素的脫乙酰化產物,具有很好的 吸附性和成膜性,是一種無毒,無污染的可再生資源。作為膜吸附材料,殼聚糖膜表面含有 的大量羥基和氨基能與陰、陽離子結合,從而達到吸附的目的。殼聚糖的結構式如下:
[0005] 但是,純殼聚糖膜成本相對較高,強度較差,這直接影響殼聚糖膜吸附過程的效率 和經濟性。
【發(fā)明內容】
[0006] 本發(fā)明針對現有技術的缺陷,旨在提出一種復合膜的制備方法。
[0007] 本發(fā)明采用以下技術方案解決上述技術問題:一種復合膜的制備方法,其特征在 于,所述制備方法包括如下步驟:稱取2g的殼聚糖粉末加入至99~95g質量分數為1~ 5 %的乙酸水溶液中,充分攪拌1~8h,制得質量分數為1 %~5 %的殼聚糖溶液;加入10~ 50g的明膠至所述殼聚糖溶液中,在50~80°C的條件下,均勾攪拌30~80min,制得殼聚糖 /明膠混合溶液體系;將所述混合溶液體系進行過濾、靜置、脫泡處理后,涂覆在聚丙烯無 紡布上,涂層厚度為0. 5~IOmm ;將涂覆后的膜放入烘箱中,在50~70°C下干燥處理5~ 8min,取出后,用質量分數為2%的NaOH溶液中和,在室溫下晾干,制得聚丙烯基~殼聚糖/ 明膠復合膜。
[0008] 本發(fā)明通過選擇具有良好生物相容性、親水性以及吸附性的殼聚糖與具有良好生 物相容性的明膠混合,制備殼聚糖/明膠混合溶液體系,將該混合溶液體系經過過濾、靜 置、脫泡等處理,涂覆在聚丙烯無紡布表面,再經過干燥、中和以及晾干等處理后,制得聚丙 烯基-殼聚糖/明膠復合膜。
[0009] 本發(fā)明制備的聚丙烯基-殼聚糖/明膠復合膜具有穩(wěn)定的結構、良好的斷裂強度、 對重金屬離子有一定吸附作用的優(yōu)點,主要應用于廢水處理領域。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明以明膠用量為變量,測定的復合膜斷裂強度隨明膠用量變化而變化 的曲線圖。
[0011] 圖2為本發(fā)明以殼聚糖用量為變量,測定的復合膜對Cr VI吸附量隨殼聚糖用量變 化而變化的曲線圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合具體實例對本發(fā)明做出詳細說明,應當了解,實施例只用于說明本發(fā)明, 而不是用于對本發(fā)明進行限定,任何在本發(fā)明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明 的保護范圍內。
[0013] 實施例1
[0014] 不同明膠用量對復合膜斷裂強度的影響的實驗:
[0015] 稱取2g的殼聚糖粉末加入至98g質量分數為2%的乙酸溶液中,充分攪拌3h,制 備質量分數為2%的殼聚糖溶液;分別加入1(^、2(^、3(^、5(^的明膠至所述殼聚糖溶液中, 在60°C的條件下,均勻攪拌50min,制備殼聚糖/明膠混合溶液體系;將所述混合溶液體系 進行過濾、靜置、脫泡等處理,涂覆在聚丙烯無紡布上,涂層厚度為2mm ;將涂覆后的膜放入 烘箱中,在70°C下干燥處理5min,取出后,用質量分數為2%的NaOH溶液中和30min,在室 溫條件下晾干,制得聚丙烯基-殼聚糖/明膠復合膜。
[0016] 將復合膜剪切為IOcmX 5cm的樣品,采用國家標準(GB/4456 - 84)中的測定方法 進行測量,測試各雜化膜的斷裂強力(N/mm)。
[0017] 由圖1曲線可知,復合膜的斷裂強力隨著明膠的用量增加而明顯提高,這是由于 殼聚糖,明膠混合后,相互之間存在著較強的氫鍵作用,使得復合膜的強力增加。
[0018] 實施例2
[0019] 不同殼聚糖加入量對復合膜吸附Cr VI性能的影響的實驗:
[0020] 分別稱取lg、2g、3g、4g、5g的殼聚糖粉末加入至98g質量分數為2%的乙酸溶液 中,充分攪拌311,制備質量分數為1%、2%、3%、4%、5%的殼聚糖溶液;加入3(^的明膠 至所述殼聚糖溶液中,在60°C的條件下,均勻攪拌50min,制備殼聚糖/明膠混合溶液體 系;將所述混合溶液體系進行過濾、靜置、脫泡等處理,涂覆在聚丙烯無紡布上,涂層厚度為 2mm ;將涂覆后的膜放入烘箱中干燥處理5min,取出后,用質量分數為2%的NaOH溶液中和 30min,在室溫條件下晾干,制得復合膜。
[0021] 向一系列50mL的錐形瓶中分別加入25mL濃度為lmg/L的標準Cr VI溶液和0· Ig 的復合膜,在室溫下振蕩,反應時間為120min。采用分光光度法測定錐形瓶中剩余Cr VI的 含量。根據Cr VI的初始濃度與平衡濃度之差計算Cr VI的吸附量。Cr VI的吸附量Q (mg/g) 的公式如下: CN 105148754 A 說明書 3/3 頁
[0023] 其中C。和Cf分別代表初始濃度和平衡濃度(mg/L),V代表溶液體積(L),M代表 吸附劑的使用量。
[0024] 由圖2曲線可知,復合膜對Cr VI的吸附量隨殼聚糖用量的增加而不斷增大;當殼 聚糖用量為3g時,復合膜對Cr VI的吸附量為3. 2mg/g ;當殼聚糖的用量超過3g時,隨著殼 聚糖用量的增加,復合膜對Cr VI的吸附量趨于平衡。這是因為隨著殼聚糖用量的增加,復 合膜表面的吸附基團增加,致使吸附能力的加強;當復合膜的用量增加到一定值時,復合膜 表面的吸附基團與溶液中的Cr VI之間的螯合作用達到動態(tài)平衡,繼續(xù)增加用量后,復合膜 對Cr VI的吸附能力不再加強,趨于平衡。
【主權項】
1. 一種復合膜的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括如下步驟:稱取2g的殼聚 糖粉末加入至99~95g質量分數為1~5%的乙酸水溶液中,充分攪拌1~8h,制得質量 分數為1 %~5%的殼聚糖溶液;加入10~50g的明膠至所述殼聚糖溶液中,在50~80°C 的條件下,均勻攪拌30~80min,制得殼聚糖/明膠混合溶液體系;將所述混合溶液體系進 行過濾、靜置、脫泡處理后,涂覆在聚丙烯無紡布上,涂層厚度為〇. 5~IOmm ;將涂覆后的膜 放入烘箱中,在50~70 °C下干燥處理5~8min,取出后,用質量分數為2 %的NaOH溶液中 和,在室溫下晾干,制得聚丙烯基~殼聚糖/明膠復合膜。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種復合膜的制備方法,所述制備方法包括如下步驟:制備殼聚糖/明膠混合溶液體系,將混合溶液體系經過過濾、靜置、脫泡等處理,涂覆在聚丙烯無紡布表面,再經過干燥、中和以及晾干等處理后,制得聚丙烯基-殼聚糖/明膠復合膜。本發(fā)明制備的復合膜具有穩(wěn)定的結構、良好的斷裂強度、對重金屬離子有一定的吸附作用,主要應用于廢水處理領域。
【IPC分類】B01D71/74, C02F1/44, B01D67/00, B01D69/12
【公開號】CN105148754
【申請?zhí)枴緾N201510556599
【發(fā)明人】劉桂芹
【申請人】劉桂芹
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月2日