专利名称：一种抗菌高分子多孔膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子多孔膜，具体是指一种具有抗菌功能的高分子多孔膜。
背景技术：
膜分离技术是一种高效、节能的绿色新型分离技术，具有设备简单、操作条件温和、处理量大、分离效率高等突出特点，已在海水和苦咸水淡化、废水处理与资源化、生物制品分离、环境工程、饮用水净化、空气过滤与净化、物料浓缩分离等领域得到广泛应用，并已取得了很好的经济和社会效益。高分子多孔膜作为分离膜的一大类，根据其孔径大小可以分为微滤膜、超滤膜和纳滤膜。根据高分子材料来源不同，可以分为由天然高分子材料制备的高分子多孔膜和由合成聚合物制备的高分子多孔膜。天然高分子材料主要为醋酸纤维素及其衍生物，而合成聚合物则品种相对较多，主要包括聚砜类合成聚合物、聚酰胺类合成聚合物、聚酯类合成聚合物、聚烯烃类合成聚合物等。高分子多孔膜根据制备方法不同，又可以分为拉伸多孔膜、 热致相分离多孔膜和溶致相分离多孔膜；根据外形可分为平板高分子多孔膜、中空纤维高分子多孔膜和管状高分子多孔膜。不同的高分子多孔膜，依其孔径、材质等不同，具有不同的用途。高分子多孔膜在使用过程中，通常会被物料中的有机或无机污染物所污染，如处理废水时，废水中的细菌、病毒、有机物以及胶体等杂志会吸附、沉积在高分子多孔膜的表面，形成胶体污染和生物污染，使高分子多孔膜的渗透通量下降，处理效率降低。尤其是生物污染，将导致分离膜的使用寿命缩短、运行费用增加、运行效率降低。但是，目前大多数高分子多孔膜不具备抗菌性能，通常通过使用含氯杀菌剂来控制膜的生物污染，这将会导致膜材料的氧化降解。因而，如和提高高分子多孔膜的抑菌性能，是控制高分子多孔膜生物污染的关键。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种抗菌高分子多孔膜，提高高分子多孔膜的抗菌和抗生化污染性能，延长高分子多孔膜的使用寿命。本发明是通过下述技术方案得以实现的—种抗菌高分子多孔膜，其特征在于，在高分子多孔膜表面交联一层抗菌层，抗菌层是通过高分子多孔膜在含高分子抗菌材料和交联剂的水溶液中浸泡，然后晾干，得到抗菌高分子多孔膜；其中高分子抗菌材料的质量浓度为O. 0005-1. Owt %，交联剂的质量浓度为 O. 01-10. Owt%，溶液pH为I. 0-6. 5，浸泡时间为O. 5-60分钟，晾干温度为20-60。。。作为优选，上述的抗菌高分子多孔膜，所述的高分子多孔膜的平均孔径为
O.001-10. O μ m。其制备方法、膜结构为目前市场上通用的高分子多孔膜，在本发明中可以自己制备、也可以在市场上购得。
作为优选，上述的抗菌高分子多孔膜，所述的抗菌高分子多孔膜，其特征在于所述的高分子抗菌材料为丝胶，或丝素，或它们的混合物。作为优选，上述的抗菌高分子多孔膜，所述的交联剂为戊二醛、或聚乙二醇缩水甘油醚、或山梨醇、或肌醇、或它们的混合物。作为优选，上述的抗菌高分子多孔膜，所述的高分子抗菌材料的质量浓度为
0.001-0. 5wt %，交联剂的质量浓度为O. 05-5. Owt %，溶液pH为I. 0-5. 0，浸泡时间为
1.0-30 分钟。本发明中所述的高分子多孔膜为平板膜，或中空纤维膜，或管式膜。有益效果本发明通过用含抗菌材料和交联剂的水溶液对现有高分子多孔膜进行浸泡处理，使得高分子多孔膜的亲水性和抗菌性能得到大大提高，具有很好的抗生物污染性能。本发明的抗菌高分子多孔膜的分离性能不低于现有高分子多孔膜，而且制备方法也
较简单。
具体实施例方式下面对本发明的实施作具体说明高分子多孔膜制备采用溶液相转化法制备高分子多孔膜。本发明是用10. Owt% 的UDEL PS3500LCD聚砜，O. 2wt%的水和12. 0wt%的聚乙二醇400 (PEG400)溶于极性有机溶剂中，涂刮在聚酯无纺布上，然后浸入水中除去溶剂与添加剂后得到平均孔径为0.02μπι 的聚砜多孔膜。其中，极性有机溶剂为Ν，Ν-二甲基乙酰胺，或Ν，Ν-二甲基甲酰胺，或N-甲基吡咯烷酮，或它们的混合物。高分子多孔膜的抗菌处理将上述制备的湿态高分子多孔膜用pH为I. 0-10. O、含 O. 0001-1. 0wt%的高分子抗菌材料和O. 01-10. 0wt%交联剂的水溶液浸泡O. 5-60分钟，然后在20-60°C晾干，得到抗菌高分子多孔膜。其中的高分子抗菌材料为丝胶，或丝素，或它们的混合物；交联剂为戊二醛、或聚乙二醇缩水甘油醚、或山梨醇、或肌醇、或它们的混合物。抗菌效果定量检测以摇瓶法定量检测抗菌效果。将上述制备的抗菌高分子多孔膜剪切成IOmmX 30mm的样品，将上述样品放入150mL的三角烧瓶中，分别加入70mL PBS缓冲液和500 μ L的大肠杆菌菌悬液，将三角烧瓶固定于振荡摇床上，以120r/min摇荡24小时。取500 μ L摇荡后的样液，用PBS缓冲液作适当稀释后进行活菌培养计数。同时对普通高分子多孔膜(未经抗菌处理)进行试验。杀菌率计算如下杀菌率(％) = ((A-B)/A) X 100%式中A——普通高分子多孔膜样品活菌数；B—抗菌高分子多孔膜样品活菌数。比较例I采用常规溶液相转化法制备高分子多孔膜。用10. Owt %的UDEL PS3500IXD聚砜， O. 2被％的水和12. 0wt%的聚乙二醇400(PEG400)溶于N，N—二甲基甲酰胺中，涂刮在聚酯无纺布上，然后浸入水中除去溶剂与添加剂后得到平均孔径为O. 02 μ m的聚砜多孔膜， 膜杀菌率为0.9%。实施例2-5用10. Owt % 的 UDEL PS3500LCD 聚砜，O. 2wt % 的水和 12. Owt % 的聚乙二醇400 (PEG400)溶于N，N- 二甲基甲酰胺中，涂刮在聚酯无纺布上，然后浸入水中除去溶剂与添加剂后得到平均孔径为O. 02 μ m的聚砜多孔膜。将上述制备的湿态高分子多孔膜用pH为3.0、含0.002wt%的高分子抗菌材料 (分别为为丝胶，或丝素，或它们的混合物)和I. Owt%戊二醒的水溶液浸泡20分钟,然后在25-60°C晾干，得到抗菌高分子多孔膜。测定所制备的多孔膜的孔径及杀菌率，结果见表表I :实施例2-权利要求
1.一种抗菌高分子多孔膜，其特征在于，在高分子多孔膜表面交联一层抗菌层，抗菌层是通过高分子多孔膜在含高分子抗菌材料和交联剂的水溶液中浸泡，然后晾干制得；其中高分子抗菌材料为丝胶、丝素、或它们的混合物，高分子抗菌材料的质量浓度为O.0005-1. Owt% ;交联剂为戊二醛、聚乙二醇缩水甘油醚、山梨醇、肌醇、或它们的混合物； 交联剂的质量浓度为O. 01-10. Owt %，水溶液pH为I. 0-6. 5，浸泡时间为O. 5-60分钟，晾干温度为20-60°C。
2.根据权利要求I所述的一种抗菌高分子多孔膜，其特征在于所述的高分子多孔膜的平均孔径为O. 001-10. O μ m。
3.根据权利要求I所述的一种抗菌高分子多孔膜，其特征在于所述的高分子抗菌材料的质量浓度为O. 001-0. 5wt%，交联剂的质量浓度为O. 05-5. Owt%，溶液pH为I. 0-5. 0，浸泡时间为I. 0-30分钟。
4.根据权利要求I所述的一种抗菌高分子多孔膜，其特征在于所述的高分子多孔膜为平板膜，或中空纤维膜，或管式膜。
全文摘要
本发明涉及一种抗菌高分子多孔膜，其特征在于在高分子多孔膜表面交联一层抗菌层，抗菌层是通过高分子多孔膜在含高分子抗菌材料和交联剂的水溶液中浸泡，然后晾干，得到抗菌高分子多孔膜。所述的高分子抗菌材料为丝胶，或丝素，或它们的混合物；所述的交联剂为戊二醛、或聚乙二醇缩水甘油醚、或山梨醇、或肌醇、或它们的混合物。本发明通过用含抗菌材料和交联剂的水溶液对现有高分子多孔膜进行浸泡处理，使得高分子多孔膜的亲水性和抗菌性能得到大大提高，具有很好的抗生物污染性能。本发明还具有易于制备的特点。本发明的抗菌高分子多孔膜具有广泛的用途。
文档编号B01D71/06GK102580554SQ20121000776
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者丁国良, 俞三传, 徐淑宏, 赵经纬 申请人:杭州天创环境科技股份有限公司