本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種生物可降解分離膜，具有滲透與分離功能，生物可降解性。本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種生物可降解分離膜的制備方法，該方法以生物可降解的生物基聚合物為膜材料，采用溫度傳熱與非溶劑傳質(zhì)協(xié)同誘導(dǎo)聚合物溶液發(fā)生相分離的原理制備分離膜。該分離膜制備方法按照本發(fā)明專利技術(shù)所述的配方和以下工藝：1.鑄膜液的制備；2.制膜；3.后處理。本發(fā)明專利技術(shù)生物可降解分離膜是一種新型環(huán)保分離膜，環(huán)境友好、安全可靠，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，易于廣泛推廣。解決現(xiàn)有膜材料廢棄后難于分解而造成環(huán)境污染的難題，可替代目前不可降解的石油基聚合物分離膜而廣泛應(yīng)用于廢水處理、飲用水制備及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，具有實(shí)際的工業(yè)化應(yīng)用意義。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種生物可降解分離膜，具有滲透與分離功能，生物可降解性。本專利技術(shù)涉及一種生物可降解分離膜的制備方法，該方法以生物可降解的生物基聚合物為膜材料，采用溫度傳熱與非溶劑傳質(zhì)協(xié)同誘導(dǎo)聚合物溶液發(fā)生相分離的原理制備分離膜。該分離膜制備方法按照本專利技術(shù)所述的配方和以下工藝：1.鑄膜液的制備；2.制膜；3.后處理。本專利技術(shù)生物可降解分離膜是一種新型環(huán)保分離膜，環(huán)境友好、安全可靠，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，易于廣泛推廣。解決現(xiàn)有膜材料廢棄后難于分解而造成環(huán)境污染的難題，可替代目前不可降解的石油基聚合物分離膜而廣泛應(yīng)用于廢水處理、飲用水制備及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，具有實(shí)際的工業(yè)化應(yīng)用意義。【專利說明】—種生物可降解分離膜
本專利技術(shù)涉及一種生物可降解分離膜，具體是以生物可降解的高分子材料為膜材料，采用相分離法得到一種分離膜的制備方法和產(chǎn)品技術(shù)，國(guó)際專利分類號(hào)擬為Int.Cl7C08F20/54。
技術(shù)介紹
膜技術(shù)由于高效、實(shí)用、可調(diào)、節(jié)能和工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用，并產(chǎn)生了極高的經(jīng)濟(jì)效益。其中高分子分離膜由于價(jià)格低廉、可加工性強(qiáng)以及易于功能化等特點(diǎn)，已成為膜分離領(lǐng)域的重要組成部分，在海水淡化、廢水處理、飲用水制備及生物大分子分離和純化等方面發(fā)揮了巨大作用。目前，膜
常用的高分子膜材料包括聚砜類、聚酰胺類以及聚烯烴類等，這些都是石油基合成聚合物，生物相容性不佳，廢棄后往往難于降解，從而造成地下水及土壤污染，危害動(dòng)植物生長(zhǎng)，威脅人類生存與健康。因此，制備環(huán)境友好型分離膜已成為當(dāng)今膜
的迫切需求。 生物可降解材料如聚乳酸(Polylactide，PLA)等具有良好的生物相容性、可降解性和優(yōu)異的加工性能。例如，聚乳酸一般是以含淀粉的小麥、稻谷、玉米、紅薯、土豆以及甜菜等可再生的植物資源為原料，因此其資源的來源非常廣闊。聚乳酸在體內(nèi)代謝最終產(chǎn)物是CO2和H2O,中間產(chǎn)物乳酸也是體內(nèi)正常糖代謝的產(chǎn)物，所以不會(huì)在重要器官聚集。聚乳酸即使進(jìn)行焚燒，也不會(huì)產(chǎn)生有害氣體。目前，聚乳酸制品已在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、服裝、生活領(lǐng)域等方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。 利用具有生物可降解性聚合物為膜材料，制備生物可降解分離膜是膜技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)新方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)擬解決的技術(shù)問題是，提供一種生物可降解的分離膜。該分離膜是一種生物基聚合物分離膜，具有滲透與分離功能，可生物降解，成本低，工業(yè)化實(shí)施容易等特點(diǎn)，用于水凈化、廢水處理與回用以及物料過濾與分離，解決了現(xiàn)有膜材料廢棄后難于分解而造成環(huán)境污染的難題。 本專利技術(shù)涉及一種生物可降解分離膜的制備方法，其特征是以生物可降解生物基聚合物為膜材料，基于溫度傳熱與非溶劑傳質(zhì)協(xié)同誘導(dǎo)聚合物溶液發(fā)生相分離的原理制備，具有孔徑調(diào)控范圍寬特點(diǎn)，可制備系列孔徑分離膜。鑄膜液配方設(shè)計(jì)極為關(guān)鍵，要求在較高溫度下鑄膜液均勻透明，在低溫非溶劑下同時(shí)發(fā)生溫度誘導(dǎo)液-固相分離與非溶劑傳質(zhì)誘導(dǎo)液-液相分離過程。對(duì)于膜孔結(jié)構(gòu)影響兩個(gè)過程相互促進(jìn)與協(xié)同，通過調(diào)控溫度與非溶劑種類調(diào)節(jié)膜的本體結(jié)構(gòu)與表面結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到膜孔結(jié)構(gòu)整體調(diào)控目標(biāo)。本專利技術(shù)設(shè)計(jì)的配方要求為(I)聚合物為生物可降解生物基聚合物，如聚乳酸等；(2)溶劑在較高的溫度能夠溶解聚合物，在低溫下難以溶解聚合物，且是與水互溶的:(3)孔徑精密調(diào)節(jié)通過添加劑來完成。包括如下步驟: (I)鑄膜液的制備:按照生物可降解分離膜配方的質(zhì)量百分比要求，將所述的各組分混合，在20?120°C下攪拌4?12小時(shí)，靜置脫泡24?48小時(shí)后，制得混合均勻的鑄膜液。其鑄膜液的質(zhì)量百分比配方為: 聚合物5?30%; 溶劑70 ?95%; 添加劑2?10%，各組分之和為100% ； 所述的可降解生物基聚合物材料包括聚乳酸均聚物及其共聚物、脂肪族聚酯、二氧化碳共聚物、聚乙烯醇、殼聚糖、聚氨基酸、甲殼素、醋酸纖維素中的至少一種； 所述的溶劑為氯仿、二氯甲烷、1，4_ 二氧六環(huán)、二甲基亞砜、N，N-二甲基乙酰胺、N, N-二甲基甲酰胺、丙酮或N-甲基吡咯烷酮中的至少一種: 所述的添加劑為有機(jī)添加劑與無機(jī)添加劑。有機(jī)添加劑包括乙二醇、聚乙二醇、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、單元醇類、甘油或陰離子表面活性劑中的至少一種。無機(jī)添加劑包括氯化鋰、二氧化硅、二氧化鈦、石墨烯、氧化鋁、滑石、高嶺土、蒙脫土中的至少一種。 (2)制膜:在10?100°C下，將制得的鑄膜液在光滑的玻璃板或無紡布上刮制成膜，再將其置于溫度-10?90°C的凝固浴水中浸泡2?24小時(shí)凝固成形，即可制得生物可降解分離膜；所述分離膜的厚度為0.05?0.70mm ； 本專利技術(shù)所述的鑄膜液也可以基于溫度傳熱與非溶劑傳質(zhì)協(xié)同誘導(dǎo)聚合物溶液發(fā)生相分離的原理紡制成生物可降解中空纖維膜。 (3)后處理:用5?30wt%的甘油水溶液浸潤(rùn)所得的平板膜24?48小時(shí)。 本專利技術(shù)解決所述產(chǎn)品的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)提供一種生物可降解分離膜，其特征在于該分離膜所采用的膜材料為環(huán)境友好型的生物可降解生物基聚合物材料如聚乳酸、脂肪族聚酯、二氧化碳共聚物、聚乙烯醇、殼聚糖、甲殼素、醋酸纖維素等。本專利技術(shù)設(shè)計(jì)的配方要求為(I)聚合物為生物可降解生物基聚合物，如聚乳酸等；(2)溶劑在較高的溫度能夠溶解聚合物，在低溫下難以溶解聚合物，且是與水互溶的；(3)孔徑精密調(diào)節(jié)通過添加劑來完成。分離膜制備方法由本專利技術(shù)所述的制備方法所規(guī)定。 與現(xiàn)有技術(shù)的制備方法相比，本專利技術(shù)所制備的生物可降解分離膜是一種生物基聚合物分離膜，具有滲透與分離功能，可生物降解，成本低，工業(yè)化實(shí)施容易，安全環(huán)保等特點(diǎn)，用于水凈化、廢水處理與回用以及物料過濾與分離。由于所用膜材料在通常環(huán)境條件下可以生物降解，解決了現(xiàn)有膜材料廢棄后難于分解而造成環(huán)境污染的難題，利用聚乳酸等降解材料來源于生物質(zhì)，減少對(duì)石油基聚合物的依賴，節(jié)約了能源與礦物資源。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術(shù)生物可降解分離膜一種實(shí)施例(實(shí)施例2)的空氣側(cè)表面場(chǎng)發(fā)射電鏡照片圖； 圖2為本專利技術(shù)生物可降解分離膜一種實(shí)施例(實(shí)施例2)的玻璃板側(cè)表面場(chǎng)發(fā)射電鏡照片圖； 圖3為本專利技術(shù)生物可降解分離膜一種實(shí)施例(實(shí)施例2)的斷面場(chǎng)發(fā)射電鏡照片圖。 【具體實(shí)施方式】 下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步敘述本專利技術(shù): 本專利技術(shù)涉及一種生物可降解分離膜的制備方法，其特征是以生物可降解生物基聚合物為膜材料，基于溫度傳熱與非溶劑傳質(zhì)協(xié)同誘導(dǎo)聚合物溶液發(fā)生相分離的原理制備，包括如下步驟: (I)鑄膜液的制備:按照生物可降解分離膜配方的質(zhì)量百分比要求，將所述的各組分混合，在20?120°C下攪拌4?12小時(shí)，靜置脫泡24?48小時(shí)后，制得混合均勻的鑄膜液。其鑄膜液的質(zhì)量百分比配方為:聚合物5?30%;溶劑70?95%;添加劑2?10%，各組分之和為100% ； 所述的可降解聚合物包括聚乳酸均聚物及其共聚物、脂肪族聚酯、二氧化碳共聚物、聚乙烯醇、殼聚糖、聚氨基酸、甲殼素、醋酸纖維素中的至少一種； 所述的溶劑為氯仿、二氯甲烷、1，4_ 二氧六環(huán)、二甲基亞砜、N，N-二甲基乙酰胺、N, N-二甲基甲酰胺、丙酮或N-甲基吡咯烷酮中的至少一種； 所述的添加劑為有機(jī)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
本專利技術(shù)涉及一種生物可降解分離膜，其特征是一種生物可降解生物基聚合物分離膜，具有滲透與分離功能，用于水凈化、廢水處理與回用以及物料過濾與分離。具有可生物降解性，解決了現(xiàn)有膜材料廢棄后難于分解而造成環(huán)境污染的難題。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳玉海，陳學(xué)思，葉卉，張磊，李大維，李然，楊山港，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津森諾過濾技術(shù)有限公司，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：天津;12
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