[发明专利]一种抑菌性聚哌嗪酰胺纳滤膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳滤膜的制备工艺，具体是指一种抑菌性聚哌嗪酰胺纳滤膜的制备方法。

技术背景

纳滤膜是介于超滤与反渗透之间的新型膜分离技术。其技术特点是通过空间位阻和静电作用实现对溶解组分的选择性透过。纳滤膜在实际应用中存在细菌繁殖污染膜片的问题。常规对策是定期对膜进行杀菌处理，并专用药剂清洗。

通过膜材料优化提高膜本身的抑菌性能既可以减少杀菌剂的用量，又可以提高纳滤膜在工程应用中的运行稳定性。包括在制备过程中引入纳米银、高分子抑菌剂或纳米二氧化钛等方法，这些方法所引入的抑菌材料大部分是与膜材料共混而发生作用。

本发明通过在芳香聚哌嗪酰胺复合膜中接入一种抑菌性基团，该种基团以共价键形式接在复合膜高分子网络结构上，以端基形式存在，不会在使用过程中发生流失，可以起到持续的抑菌效果。具体是在多孔支撑膜上通过哌嗪水溶液与均苯三甲酰氯/三氯苯氧甲酰氯混合有机溶液接触发生界面聚合反应复合一层芳香聚哌嗪酰胺薄层，芳香聚哌嗪酰胺薄层表面有三氯苯氧甲哌嗪酰胺基团。

发明内容

本发明针对当前纳滤膜抑菌方式的不足，通过在芳香聚哌嗪酰胺复合膜中接入一种抑菌性三氯苯氧甲哌嗪酰胺基团，提出一种抑菌性聚哌嗪酰胺纳滤膜的制备方法。本发明通过以下技术方案得以实现：一种抑菌性聚哌嗪酰胺纳滤膜的制备方法，其特征包括以下步骤：

(1)以IsoparG油为溶济，配置质量浓度为0.1%～0.3%的均苯三甲酰氯与质量浓度为0.005%～0.015%的2,4,6-三氯苯氧甲酰氯的混合均匀的IsoparG油溶液，形成有机相溶液；

(2)将聚砜底膜浸入质量浓度为0.1%～0.3%的哌嗪水溶液中浸泡20～80s，取出晾干，其中哌嗪水溶液中含有质量浓度为0.008%的十二烷基磺酸钠；

(3)待溶液晾干后，与混合有机相溶液接触20～80s；

(4)将已处理过膜片放入90℃的真空干燥箱保持10分钟后取出；

（5）将上述过程制得的膜放入70～90℃的真空烘箱保持10～15分钟，干燥即可。

作为优选，上述一种抑菌性聚哌嗪酰胺纳滤膜的制备方法中所述的抑菌性聚哌嗪酰胺膜结构中有三氯苯氧甲哌嗪酰胺封端结构，其中三氯苯氧甲结构具有强抑菌性。

有益效果：三氯苯氧甲酰氯在界面聚合反应中与哌嗪反应形成三氯苯氧甲哌嗪酰胺键，具有强抑菌功能，同时由于形成稳定共价键结构，不易在纳滤膜使用过程中流失，可以提高膜片耐污染性与使用寿命。而且本制备方法简单，操作易行。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此：

实施例1

配置质量浓度为0.2%的均苯三甲酰氯(TMC)与质量浓度为0.005%的2,4,6-三氯苯氧甲酰氯混合均匀的IsoparG油溶液；将聚砜底膜浸入质量浓度为0.1%的哌嗪水溶液（含有质量浓度为0.008%的十二烷基磺酸钠）中浸泡80s，取出晾干，其中；待溶液晾干后，与混合有机相溶液接触40s；将已处理过膜片放入90℃的真空干燥箱保持10分钟后取出。

用2000ppm的硫酸钠水溶液、氯化钠水溶液在1MPa压力下测试膜的初始性能，该膜对Na₂SO₄和NaCl的脱盐率分别为98.7%和51.9%，通量为58.56L/m².h。

实施例2

膜片抑菌性能测试：根据《中国药典》2010年版二部微生物限度的指导原则，采用过滤的方法将一定CFU的菌液固定至待测的膜样上，反贴至适宜的培养基上，经过24小时培养后，取下膜，印染至一次性无菌滤膜，将该滤膜按照微生物限度测定的方法转至培养平板中培养48小时，通过微生物计数考察膜的抗菌活性。

测试结果：膜片对黑曲霉菌接触抑制率为52.1%，对大肠杆菌接触抑制率为53.7%。

实施例3-4

改变油相中均苯三甲酰氯加入量，其他步骤与实施例1相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表：

实施例5-6

改变油相中2,4,6-三氯苯氧甲酰氯加入量，其他步骤与实施例1相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表：

实施例7-8

改变水相中哌嗪加入量，其他步骤与实施例1相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表：