一种复合膜的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种聚丙烯基~壳聚糖/明胶复合膜的制备 方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙稀无纺布（PP non~woven fabric)具有高强度、耐高温、耐老化、抗紫外线、 无毒以及良好的化学稳定性等性能。作为一种过滤介质，聚丙烯无纺布已被广泛应用于废 水处理。但是，聚丙烯无纺布亲水性差，作为膜组件用于废水处理时，污染比较严重，另外， 聚丙烯无纺布对废水中的重金属离子起不到处理的目的。
[0003] 壳聚糖作为迄今发现的第二大天然生物多糖甲壳素的脱乙酰化产物，具有很好的 吸附性和成膜性，是一种无毒，无污染的可再生资源。作为膜吸附材料，壳聚糖膜表面含有 的大量羟基和氨基能与阴、阳离子结合，从而达到吸附的目的。壳聚糖的结构式如下：
[0005] 但是，纯壳聚糖膜成本相对较高，强度较差，这直接影响壳聚糖膜吸附过程的效率 和经济性。
【发明内容】
[0006] 本发明针对现有技术的缺陷，旨在提出一种复合膜的制备方法。
[0007] 本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：一种复合膜的制备方法，其特征在 于，所述制备方法包括如下步骤：称取2g的壳聚糖粉末加入至99~95g质量分数为1~ 5 %的乙酸水溶液中，充分搅拌1~8h，制得质量分数为1 %~5 %的壳聚糖溶液；加入10~ 50g的明胶至所述壳聚糖溶液中，在50~80°C的条件下，均勾搅拌30~80min，制得壳聚糖 /明胶混合溶液体系；将所述混合溶液体系进行过滤、静置、脱泡处理后，涂覆在聚丙烯无 纺布上，涂层厚度为0. 5~IOmm ;将涂覆后的膜放入烘箱中，在50~70°C下干燥处理5~ 8min，取出后，用质量分数为2%的NaOH溶液中和，在室温下晾干，制得聚丙烯基~壳聚糖/ 明胶复合膜。
[0008] 本发明通过选择具有良好生物相容性、亲水性以及吸附性的壳聚糖与具有良好生 物相容性的明胶混合，制备壳聚糖/明胶混合溶液体系，将该混合溶液体系经过过滤、静 置、脱泡等处理，涂覆在聚丙烯无纺布表面，再经过干燥、中和以及晾干等处理后，制得聚丙 烯基-壳聚糖/明胶复合膜。
[0009] 本发明制备的聚丙烯基-壳聚糖/明胶复合膜具有稳定的结构、良好的断裂强度、 对重金属离子有一定吸附作用的优点，主要应用于废水处理领域。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明以明胶用量为变量，测定的复合膜断裂强度随明胶用量变化而变化 的曲线图。
[0011] 图2为本发明以壳聚糖用量为变量，测定的复合膜对Cr VI吸附量随壳聚糖用量变 化而变化的曲线图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合具体实例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明， 而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明 的保护范围内。
[0013] 实施例1
[0014] 不同明胶用量对复合膜断裂强度的影响的实验：
[0015] 称取2g的壳聚糖粉末加入至98g质量分数为2%的乙酸溶液中，充分搅拌3h，制 备质量分数为2%的壳聚糖溶液；分别加入1(^、2(^、3(^、5(^的明胶至所述壳聚糖溶液中， 在60°C的条件下，均匀搅拌50min，制备壳聚糖/明胶混合溶液体系；将所述混合溶液体系 进行过滤、静置、脱泡等处理，涂覆在聚丙烯无纺布上，涂层厚度为2mm ;将涂覆后的膜放入 烘箱中，在70°C下干燥处理5min，取出后，用质量分数为2%的NaOH溶液中和30min，在室 温条件下晾干，制得聚丙烯基-壳聚糖/明胶复合膜。
[0016] 将复合膜剪切为IOcmX 5cm的样品，采用国家标准（GB/4456 - 84)中的测定方法 进行测量，测试各杂化膜的断裂强力（N/mm)。
[0017] 由图1曲线可知，复合膜的断裂强力随着明胶的用量增加而明显提高，这是由于 壳聚糖，明胶混合后，相互之间存在着较强的氢键作用，使得复合膜的强力增加。
[0018] 实施例2
[0019] 不同壳聚糖加入量对复合膜吸附Cr VI性能的影响的实验：
[0020] 分别称取lg、2g、3g、4g、5g的壳聚糖粉末加入至98g质量分数为2%的乙酸溶液 中，充分搅拌311，制备质量分数为1%、2%、3%、4%、5%的壳聚糖溶液；加入3(^的明胶 至所述壳聚糖溶液中，在60°C的条件下，均匀搅拌50min，制备壳聚糖/明胶混合溶液体 系；将所述混合溶液体系进行过滤、静置、脱泡等处理，涂覆在聚丙烯无纺布上，涂层厚度为 2mm ;将涂覆后的膜放入烘箱中干燥处理5min，取出后，用质量分数为2%的NaOH溶液中和 30min，在室温条件下晾干，制得复合膜。
[0021] 向一系列50mL的锥形瓶中分别加入25mL浓度为lmg/L的标准Cr VI溶液和0· Ig 的复合膜，在室温下振荡，反应时间为120min。采用分光光度法测定锥形瓶中剩余Cr VI的 含量。根据Cr VI的初始浓度与平衡浓度之差计算Cr VI的吸附量。Cr VI的吸附量Q (mg/g) 的公式如下： CN 105148754 A 说明书 3/3 页
[0023] 其中C。和Cf分别代表初始浓度和平衡浓度（mg/L)，V代表溶液体积（L)，M代表 吸附剂的使用量。
[0024] 由图2曲线可知，复合膜对Cr VI的吸附量随壳聚糖用量的增加而不断增大；当壳 聚糖用量为3g时，复合膜对Cr VI的吸附量为3. 2mg/g ;当壳聚糖的用量超过3g时，随着壳 聚糖用量的增加，复合膜对Cr VI的吸附量趋于平衡。这是因为随着壳聚糖用量的增加，复 合膜表面的吸附基团增加，致使吸附能力的加强；当复合膜的用量增加到一定值时，复合膜 表面的吸附基团与溶液中的Cr VI之间的螯合作用达到动态平衡，继续增加用量后，复合膜 对Cr VI的吸附能力不再加强，趋于平衡。
【主权项】
1. 一种复合膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：称取2g的壳聚 糖粉末加入至99~95g质量分数为1~5%的乙酸水溶液中，充分搅拌1~8h，制得质量 分数为1 %~5%的壳聚糖溶液；加入10~50g的明胶至所述壳聚糖溶液中，在50~80°C 的条件下，均匀搅拌30~80min，制得壳聚糖/明胶混合溶液体系；将所述混合溶液体系进 行过滤、静置、脱泡处理后，涂覆在聚丙烯无纺布上，涂层厚度为〇. 5~IOmm ;将涂覆后的膜 放入烘箱中，在50~70 °C下干燥处理5~8min，取出后，用质量分数为2 %的NaOH溶液中 和，在室温下晾干，制得聚丙烯基~壳聚糖/明胶复合膜。
【专利摘要】本发明公开一种复合膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：制备壳聚糖/明胶混合溶液体系，将混合溶液体系经过过滤、静置、脱泡等处理，涂覆在聚丙烯无纺布表面，再经过干燥、中和以及晾干等处理后，制得聚丙烯基-壳聚糖/明胶复合膜。本发明制备的复合膜具有稳定的结构、良好的断裂强度、对重金属离子有一定的吸附作用，主要应用于废水处理领域。
【IPC分类】B01D71/74, C02F1/44, B01D67/00, B01D69/12
【公开号】CN105148754
【申请号】CN201510556599
【发明人】刘桂芹
【申请人】刘桂芹
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月2日