一種優(yōu)化的聚丙烯基-殼聚糖/明膠復(fù)合膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種聚丙烯基~殼聚糖/明膠復(fù)合膜的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙稀無(wú)紡布（PP non~woven fabric)具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐老化、抗紫外線、 無(wú)毒以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等性能。作為一種過(guò)濾介質(zhì)，聚丙烯無(wú)紡布已被廣泛應(yīng)用于廢 水處理。但是，聚丙烯無(wú)紡布親水性差，作為膜組件用于廢水處理時(shí)，污染比較嚴(yán)重，另外， 聚丙烯無(wú)紡布對(duì)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(fā)現(xiàn)的第二大天然生物多糖甲殼素的脫乙?；a(chǎn)物，具有很好的 吸附性和成膜性，是一種無(wú)毒，無(wú)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(yáng)離子結(jié)合，從而達(dá)到吸附的目的。殼聚糖的結(jié)構(gòu)式如下：
[0004]
[0005] 但是，純殼聚糖膜成本相對(duì)較高，強(qiáng)度較差，這直接影響殼聚糖膜吸附過(guò)程的效率 和經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，旨在提出一種優(yōu)化的聚丙烯基-殼聚糖/明膠復(fù)合 膜的制備方法。
[0007] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題：一種優(yōu)化的聚丙烯基-殼聚糖/明 膠復(fù)合膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：稱取1~5g的殼聚糖粉末加入至99~ 95g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 %的乙酸水溶液中，充分?jǐn)嚢?~8h，制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %~5 %的殼聚 糖溶液；加入5~50g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(jìn)行過(guò)濾、靜置、脫泡處理 后，涂覆在聚丙烯無(wú)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fù)合膜。
[0008] 本發(fā)明通過(guò)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(jīng)過(guò)過(guò)濾、靜 置、脫泡等處理，涂覆在聚丙烯無(wú)紡布表面，再經(jīng)過(guò)干燥、中和以及晾干等處理后，制得聚丙 烯基-殼聚糖/明膠復(fù)合膜。
[0009] 本發(fā)明制備的聚丙烯基-殼聚糖/明膠復(fù)合膜具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、良好的斷裂強(qiáng)度、 對(duì)重金屬離子有一定吸附作用的優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為本發(fā)明以明膠用量為變量，測(cè)定的復(fù)合膜斷裂強(qiáng)度隨明膠用量變化而變化 的曲線圖。
[0011] 圖2為本發(fā)明以殼聚糖用量為變量，測(cè)定的復(fù)合膜對(duì)Cr VI吸附量隨殼聚糖用量變 化而變化的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說(shuō)明本發(fā)明， 而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明 的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0013] 實(shí)施例1
[0014]不同明膠用量對(duì)復(fù)合膜斷裂強(qiáng)度的影響的實(shí)驗(yàn)：
[0015] 稱取2g的殼聚糖粉末加入至98g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的乙酸溶液中，充分?jǐn)嚢?h，制 備質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jìn)行過(guò)濾、靜置、脫泡等處理，涂覆在聚丙烯無(wú)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fù)合膜。
[0016] 將復(fù)合膜剪切為IOcmX 5cm的樣品，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/4456 - 84)中的測(cè)定方法 進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試各雜化膜的斷裂強(qiáng)力（N/mm)。
[0017] 由圖1曲線可知，復(fù)合膜的斷裂強(qiáng)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(qiáng)的氫鍵作用，使得復(fù)合膜的強(qiáng)力增加。
[0018] 實(shí)施例2
[0019] 不同殼聚糖加入量對(duì)復(fù)合膜吸附Cr VI性能的影響的實(shí)驗(yàn)：
[0020] 分別稱取lg、2g、3g、4g、5g的殼聚糖粉末加入至98g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的乙酸溶液 中，充分?jǐn)嚢?11，制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jìn)行過(guò)濾、靜置、脫泡等處理，涂覆在聚丙烯無(wú)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的NaOH溶液中和 30min，在室溫條件下晾干，制得復(fù)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(biāo)準(zhǔn)Cr VI溶液和0? Ig 的復(fù)合膜，在室溫下振蕩，反應(yīng)時(shí)間為120min。采用分光光度法測(cè)定錐形瓶中剩余Cr VI的 含量。根據(jù)Cr VI的初始濃度與平衡濃度之差計(jì)算Cr VI的吸附量。Cr VI的吸附量Q (mg/g) 的公式如下：
[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(fù)合膜對(duì)Cr VI的吸附量隨殼聚糖用量的增加而不斷增大；當(dāng)殼 聚糖用量為3g時(shí)，復(fù)合膜對(duì)Cr VI的吸附量為3. 2mg/g ;當(dāng)殼聚糖的用量超過(guò)3g時(shí)，隨著殼 聚糖用量的增加，復(fù)合膜對(duì)Cr VI的吸附量趨于平衡。這是因?yàn)殡S著殼聚糖用量的增加，復(fù) 合膜表面的吸附基團(tuán)增加，致使吸附能力的加強(qiáng)；當(dāng)復(fù)合膜的用量增加到一定值時(shí)，復(fù)合膜 表面的吸附基團(tuán)與溶液中的Cr VI之間的螯合作用達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，繼續(xù)增加用量后，復(fù)合膜 對(duì)Cr VI的吸附能力不再加強(qiáng)，趨于平衡。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種優(yōu)化的聚丙烯基-殼聚糖/明膠復(fù)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1~5g的殼聚糖粉末加入至99~95g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的乙酸水溶液 中，充分?jǐn)嚢?~8h，制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %~5%的殼聚糖溶液；加入5~50g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(jìn)行過(guò)濾、靜置、脫泡處理后，涂覆在聚丙烯無(wú)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fù)合膜。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種優(yōu)化的聚丙烯基-殼聚糖/明膠復(fù)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(jīng)過(guò)過(guò)濾、靜置、脫泡等處理，涂覆在聚丙烯無(wú)紡布表面，再經(jīng)過(guò)干燥、中和以及晾干等處理后，制得聚丙烯基-殼聚糖/明膠復(fù)合膜。本發(fā)明制備的復(fù)合膜具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、良好的斷裂強(qiáng)度、對(duì)重金屬離子有一定的吸附作用，主要應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域。
【IPC分類】B01D71/74, B01D71/26, B01D67/00, B01D69/12
【公開號(hào)】CN105126656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510558126
【發(fā)明人】劉桂芹
【申請(qǐng)人】劉桂芹
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日