专利名称：二醋酸纤维素微孔滤膜的制造技术
技术领域：
本发明涉及一种二醋酸纤维素微孔滤膜的制造方法，它包括制膜溶胶的制备和成膜过程这两个步骤。
现有纤维素酯微孔膜的制造是应用相转换方法，在1984年中国海水淡化和水再利用学会论文报告会资料中公开一种用三醋酸纤维素和二醋酸纤维素混合做原料制造微孔滤膜的方法，是用二氯乙烷和无水乙醇作为溶剂并加入添加剂组成制膜液，成膜过程是将膜液铺展在平板上使溶剂全部蒸发干，最后加温处理。在美国专利U.S.3.883.626公开一种用于人工肾的二醋酸纤维素微孔膜的制造方法，用二醋酸纤维素做原料，用丙酮和甲醇作为溶剂并加入CaCl2组成制膜液，成膜过程是将制膜液铺展在平板上，然后加热将溶剂蒸发10分钟，再浸入甲醇内成膜。以上方法制造的醋酸纤维素微孔膜的性能比硝化纤维素贵，并且以上方法需要用二氯乙烷或甲醇这一类具有一定毒性的溶剂，成膜过程需要经过将溶剂在气相进行蒸发阶段，由于这些溶剂易挥发，要从气相回收这些溶剂蒸气是很困难的，因此上述方法制造醋酸纤维素微孔膜的成本费用比较高并且对环境还产生一定污染。
本发明目的在于克服现有技术不足之处而提供一种制造成本费低、工艺简单、无污染以及膜性能优越的二醋酸纤维素微孔滤膜的制造方法。
本发明可以通过以下措施来达到组成制膜溶液的组份中，所用的二醋酸纤维素原料除了可以采用常规的二醋酸纤维素产品外还可以使用香烟过滤咀的二醋酸纤维素丝边角废料做原料，所用的溶剂为丙酮和工业乙醇(90-95%)，所用的添加剂为Mgcl2·6H2O，制膜溶液的制备分两步骤，先用丙酮把二醋酸纤维素原料全部溶解，然后再加入氯化镁的乙醇溶液制成制膜溶胶，成膜过程是在密闭系统内保持溶剂及水的饱和蒸气压，使制膜溶胶铺展成溶胶膜，接着将溶胶膜浸入水中凝结成固体膜。
根据以上措施，组成制膜溶液的各组份重量为二醋酸纤维素原料2.5-3.5、丙酮14-20、乙醇8-12、Mgcl2·6H2O 2-3.5成膜过程是在室温(8-30℃)进行，用刮刀将溶胶以每分钟1米的速度均匀铺展在平面板上，在相对湿度为100%，饱和丙酮及乙醇蒸气压的气氛中运行0.5-2分钟后，溶胶膜即浸入水中。
溶胶膜浸入水，水的温度为5-28℃，水中丙酮含量为0-15%，溶胶膜在水中的凝结时间为2-4分钟。
本发明制造的二醋酸纤维素微孔滤膜的性能优越由以下几方面说明(1)本方法制造的二醋酸纤维素微孔滤膜与美国Millipore公司及西德Sartorious公司生产的纤维素混合酯微孔膜用扫描电子显微镜进行比较，证明本方法制造的二醋酸纤维素微孔滤膜的结构是均匀的。
(2)本方法制造的二醋酸纤维素微孔滤膜的各项测试参数如下表
(水通量是在0.5公斤/厘米2压力下测量)(3)以本方法制造的二醋酸纤维素微孔滤膜在室温下浸于相对其重量100倍的水中30天，分析水样，证明这种膜没有任何痕量物质释放于水中。说明这种膜在水中稳定可靠。
(4)将二醋酸纤维素微孔滤膜面积为150厘米2，滤过广州自来水200升后，滤过水浊度降为零，将截面在膜面的杂质用原子光谱分析，有下列各种元素
该膜对自来水中存在有害健康的重金属元素有滤除效果。
本发明与现有技术相比具有以下优点(1)用香烟过滤咀的二醋酸纤维素丝边角废料作为制膜原料，其价格只有正规的二醋酸纤维素原料价格的十分之一，可以使我国卷烟工厂每年数十吨以上的香烟过滤咀二醋酸纤维素丝边角废料得到更有价值的利用，变废为宝。
(2)用丙酮乙醇作为溶剂，这是有机溶剂中毒性最低一类溶剂，在空气允许限度为1000ppm，现有技术用二氯乙烷或甲醇作为溶剂，有一定毒性，在空气允许限度为200ppm。
(3)成膜过程比较简单，溶胶铺展在平面后不需要经过溶胶膜在气相中进行加热蒸发溶剂阶段和在甲醇浸渍成膜阶段，本方法将溶胶直接浸入水中凝结成膜。
(4)成膜过程溶胶内的丙酮、乙醇和氯化镁全部溶于水，可以使用蒸馏方法回收利用，水可以循环使用，制膜过程不产生环境污染。
实施例一在一带盖的容器内加入香烟过滤咀的二醋酸纤维素酸纤维素丝边角废料250克，再加入丙酮1400克，搅拌均匀，用盖密封，在室温下使丝全部溶解，得到一种白色粘稠溶胶，称为甲液，在另一容器内加入Mgcl2·6H2O 200克，再加入乙醇800克，搅拌直至氯化镁颗粒全部溶解，得到一种透明溶液，称为乙液。将乙液加入甲液中并搅拌均匀，将溶液通过300目以上金属筛网过滤，滤液收集在瓶内再进行减压脱泡，即得到制膜溶胶，成膜过程在室温(8℃)在密闭系统内刮膜，密闭系统保持相对湿度为100%、饱和丙酮和乙醇蒸气压，将溶胶以每分钟1米的速度铺展在玻璃板上，经过2分钟后玻璃板即浸入水中，水温为5℃，再经过4分钟溶胶膜在水中凝结成膜，用清水将膜浸洗两次，湿膜夹在纸板中将膜内水份吸干，将溶胶膜凝结的水其丙酮含量低于15%。
实施例二在一带盖的容器内加入Eastman公司生产的二醋酸纤维素(394-30)350克，再加入内酮2000克，搅拌均匀，用盖密封，在室温下使颗粒全部溶解，得到一种半透明粘稠溶胶，称为甲液，在另一容器内加入Mgcl2·6H2O 350克，再加入乙醇(90%)1200克，搅拌使氯化镁颗粒全部溶解，得到一种透明溶液，称为乙液，将乙液加入甲液中并搅拌均匀，溶液过滤与脱泡处理后成为制膜溶胶，成膜过程在室温(30℃)在密闭系统内刮膜，溶胶铺展在玻璃板上，经过0.5分钟后玻璃板即浸入水中，水温为28℃，再经过2分钟溶胶膜在水中凝结成膜，洗涤及吸干水份即得到二醋酸纤维素微孔滤膜成品。
权利要求
1.一种以二醋酸纤维素为原料的微孔滤膜制造方法，该方法包括以溶剂和添加剂共同组成制膜溶胶以及将制膜溶胶铺展在平面上通过溶剂变化和凝结的成膜过程，其特征是所用溶剂是丙酮和乙醇，添加剂为氯化镁，制膜溶胶制备分两步，先用丙酮把二醋纤维素原料溶解，然后加入氯化镁的乙醇溶液制成制膜溶胶，成膜过程在密闭系统中进行，将制膜溶胶铺展成溶胶膜，再将溶胶浸于水中凝结成膜。
2.根据权利要求1中所述的制膜溶胶，其特征为溶胶各组份的组成如下(按重量)二醋酸纤维素原料 2.5～3.5丙酮 14～20乙醇 8～12氯化镁(Mgcl2·6H2O) 2～3.5
3.根据权利要求1中所述的制膜过程，其特征为溶剂乙醇可以是工业乙醇，浓度90-95%。
4.根据权利要求1中所述的制膜过程，其特征为制膜过程的温度为8～30℃。
5.根据权利要求1的成膜过程，其特征为以1米/分钟的速度用刮刀将溶胶铺展在平面上，在相对湿度为100%以及饱和丙酮与乙醇蒸气压下运行0.5～2分钟后浸入水中。
6.根据权利要求5中所述的成膜过程，水浸条件，其特征为水的温度为5～28℃，水中内酮的含量为0～15%，溶胶膜在水中凝结成膜的时间为2～4分钟。
7.根据权利要求1中所述的制膜过程，其特征为制膜所用的二醋酸纤维素原料可以是香烟过滤咀用的二醋酸纤维素丝边角废料。
全文摘要
本发明涉及一种二醋酸纤维素微孔滤膜的制造方法。本发明所用的溶剂为丙酮和工业乙醇，添加剂为氯化镁，制膜溶胶各组分的重量组成为二醋酸纤维素原料2.5-3.5，丙酮14-20，乙醇8-12，氯化镁2-3.5，成膜过程在室温及相对湿度为100％与饱和溶剂蒸气压下，将制膜溶胶在平面上铺展开，然后浸入温度为5-28℃的水中凝结成膜，本方法与现有技术相比，制膜成本低、工艺简单、无污染、膜性能优越。
文档编号B01D71/16GK1049981SQ8910725
公开日1991年3月20日 申请日期1989年9月9日 优先权日1989年9月9日
发明者李业琛 申请人:中国科学院广州化学所