一種復合膜的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發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。
【發明內容】
[0006] 本發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] 本發明制備的聚丙烯基-殼聚糖/明膠復合膜具有穩定的結構、良好的斷裂強度、 對重金屬離子有一定吸附作用的優點，主要應用于廢水處理領域。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發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明做出詳細說明，應當了解，實施例只用于說明本發明， 而不是用于對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明 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平衡，繼續增加用量后，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。本發明制備的復合膜具有穩定的結構、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
【申請號】CN201510556599
【發明人】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